時間:2022-08-09 01:37:52
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生物工程專業(yè)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
1《生物分離工程》教學(xué)存在的問題
《生物分離工程》是生物工程專業(yè)開設(shè)的一門重要的課程,下游技術(shù)是生物產(chǎn)品商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,但是在一些高校這門課程不受重視,主要表現(xiàn)在課程設(shè)置不合理,實(shí)驗(yàn)設(shè)施不夠完善?!渡锓蛛x工程》需要一些其他學(xué)科的支撐,例如在固液分離技術(shù)中講到的離心技術(shù),沉析技術(shù)中講到的大規(guī)模沉析,萃取技術(shù)中萃取率的計(jì)算都涉及到《高等數(shù)學(xué)》的相關(guān)計(jì)算方法,但是筆者發(fā)現(xiàn)在對計(jì)算進(jìn)行講解的時候,很多同學(xué)不能理解,在與學(xué)生交流的時候,了解到一些學(xué)生的《高等數(shù)學(xué)》基礎(chǔ)薄弱,亟待提高。生物分離工程是一門與實(shí)踐聯(lián)系比較緊密的課程,一些高校在開設(shè)《生物分離工程》課程的時候,只有理論課,而沒有開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,這樣就造成了學(xué)生只是學(xué)習(xí)理論而沒有進(jìn)行實(shí)踐,會使學(xué)生感到非常抽象,實(shí)驗(yàn)課對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和興趣非常重要。沒有開設(shè)《生物分離工程實(shí)驗(yàn)》的原因也有很多,實(shí)驗(yàn)設(shè)施不完善,學(xué)校重視不夠,實(shí)驗(yàn)資源有限是最主要的幾個原因。在《生物分離工程》教學(xué)過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高,如何使枯燥的工科課程生動有趣是關(guān)鍵,在教學(xué)過程中,不要一味的把知識灌輸給學(xué)生,要啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,例如在開始這門課程之前,筆者會先把相關(guān)的參考書告訴學(xué)生,例如毛忠貴主編的《生物工程下游技術(shù)》、劉國權(quán)主編的《生物工程下游技術(shù)》、劉葉清主編的《生物分離工程試驗(yàn)》等,讓學(xué)生自己去圖書館借閱相關(guān)的參考書,這樣他們通過自己的努力去獲得相關(guān)知識,不僅知識掌握的更加深刻,而且在獲得知識的同時有一種成就感,同時,在發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程中,也會激發(fā)學(xué)生對這門課程的興趣,這樣老師在講述課程知識點(diǎn)的時候就相對容易,課堂氛圍也會很活躍。在進(jìn)行章節(jié)學(xué)習(xí)的時候,可以先拋出一個問題,讓學(xué)生自己思考,或者是分成小組進(jìn)行討論,集思廣益,這樣掌握知識更加牢固。教學(xué)方法也要有新的形式,目前智能教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)在各大高校廣泛應(yīng)用[5],例如雨課堂,雨課堂由學(xué)堂在線與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā),旨在連接師生的智能終端,將課前-課上-課后的每一個環(huán)節(jié)都賦予全新的體驗(yàn),最大限度地釋放教與學(xué)的能量,推動教學(xué)改革。雨課堂具有多種功能,例如隨機(jī)點(diǎn)名,布置作業(yè),課堂練習(xí),隨堂測驗(yàn)等??梢怨?jié)約大量的時間,但是由于一些教師接受新事物的能力較差,雨課堂在年輕教師中應(yīng)用的比較多。上課的形式也要推陳出新,要有一些激發(fā)學(xué)生興趣的方法,例如在講到萃取技術(shù)的時候,萃取的方法有多種,包括有機(jī)溶劑萃取、雙液相萃取、超臨界萃取等,可將學(xué)生分成幾個小組,以辯論會的形式進(jìn)行教學(xué),教學(xué)之前先將學(xué)習(xí)任務(wù)布置下去,各小組收集相關(guān)資料,各種萃取方法的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn),以及適用情況等。課上的時候就可以展開辯論,最后由老師進(jìn)行總結(jié),評價每種萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用情況,最后根據(jù)每個小組的表現(xiàn)裁定勝負(fù)。這樣不僅使枯燥的工科課程充滿樂趣,更調(diào)動了學(xué)生的積極性,加深學(xué)生對知識的理解。
2《生物分離工程》改革的具體方法
2.1加強(qiáng)對《生物分離工程》的重視
首先應(yīng)該加強(qiáng)對《生物分離工程》這門課程的重視。《生物分離工程》是生物工程、生物技術(shù)、食品與工程、制藥工程等專業(yè)開設(shè)的重要的專業(yè)課程,也是理論聯(lián)系實(shí)踐的重要課程。由于《生物分離工程》涉及的內(nèi)容很多,基本包括所有工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室的分離技術(shù),有固液分離技術(shù)、沉析技術(shù)、萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)、吸附與離子交換技術(shù)、色譜分離技術(shù)、電泳技術(shù)、親和分離技術(shù)和精制。內(nèi)容多但課時量少,僅48課時,這其中還包括實(shí)驗(yàn)課。如果每種分離方法都講述,就會造成每種分離方法都講的不夠深入;如果詳細(xì)講述,如此之多的內(nèi)容很難講完,針對上述情況,應(yīng)該增加本門課程的課時量,可以分成兩個學(xué)期進(jìn)行授課,每學(xué)期講述幾種分離方法,為了加深學(xué)生對知識的理解,可以與專業(yè)的見習(xí)相結(jié)合,學(xué)生在企業(yè)見習(xí)的過程中加深對《生物分離工程》理論知識的理解。對于生物工程的專業(yè),見習(xí)企業(yè)一般是酒廠、藥廠等與生物產(chǎn)業(yè)聯(lián)系緊密的企業(yè),藥廠中的抗生素的生產(chǎn)就涉及到《生物分離工程》的內(nèi)容,例如,一般抗生素都是由微生物發(fā)酵生產(chǎn),發(fā)酵周期結(jié)束后就要進(jìn)行固液分離,將發(fā)酵液與微生物菌種進(jìn)行分離,涉及的內(nèi)容有,凝集、絮凝、過濾和離心;如果發(fā)酵產(chǎn)物是在細(xì)胞內(nèi),還要增加細(xì)胞破碎的步驟,細(xì)胞破碎分為機(jī)械破碎和非機(jī)械破碎,涉及的破碎方法主要有超聲波破碎、撞擊破碎等。然后進(jìn)行產(chǎn)物的初步純化,這一步主要去除與目標(biāo)產(chǎn)物差異顯著的雜質(zhì),涉及的分離方法包括沉淀、吸附、膜分離等。接著是高度純化,應(yīng)用到的純化方法有柱層析、薄層層析、離子交換、親和色譜和吸附色譜等。最后是成品的加工處理,包括濃縮、結(jié)晶與干燥。學(xué)生在見習(xí)的同時,加深對《生物分離工程》理論知識的理解。另外,院校應(yīng)該開設(shè)《生物分離工程試驗(yàn)》,這樣不僅可以節(jié)約理論課的時間,而且學(xué)生掌握的知識更加深刻。學(xué)校還需加大對生物《分離工程試驗(yàn)》學(xué)科的投入,眾所周知,生物分離工程試驗(yàn)材料價格昂貴,尤其是色譜層析的時候,層析介質(zhì)價格較高,例如離子交換介質(zhì),柱層析時使用的預(yù)裝柱,價格在萬元以上,因此生物分離工程試驗(yàn)的成本較高?!渡锓蛛x工程實(shí)驗(yàn)》可以和《生物工程綜合實(shí)驗(yàn)》或《生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》相結(jié)合,綜合實(shí)驗(yàn)包括上游、中游和下游的內(nèi)容,這樣可以節(jié)省《生物分離工程》的課時量,也有利于各學(xué)科之間的聯(lián)系。
2.2加強(qiáng)與其它學(xué)科間的聯(lián)系
《生物分離工程》是一門綜合性的學(xué)科,在學(xué)習(xí)過程中需要其它公共課和專業(yè)課的支撐。在教學(xué)過程中,筆者發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行過程的推導(dǎo),例題的講解應(yīng)用大量高等數(shù)學(xué)的知識,例如萃取率的計(jì)算,萃取平衡的推導(dǎo)。但是在講解到這些知識的時候,有些學(xué)生不知所云,這樣久而久之,就會越來越差,甚至失去對這門課程的的興趣,究其原因就是相關(guān)知識掌握的不牢固,沒有打好基礎(chǔ),因此要求相關(guān)學(xué)科在考核的時候,根據(jù)不同的專業(yè),制定不同的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)學(xué)科教學(xué)過程中,針對不同的專業(yè),也要側(cè)重不同的知識點(diǎn)。同時相關(guān)的專業(yè)課也要加強(qiáng)聯(lián)系,例如在間接固液分離內(nèi)容的時候,就要擴(kuò)展講解發(fā)酵過程,發(fā)酵系統(tǒng)成分復(fù)雜,在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生多種成分,在這些成分中有哪些比較容易的去除,那些需要進(jìn)一步純化等。
2.3課堂教學(xué)形式的改革
對于工科課程,大部分學(xué)生感到枯燥無味,這樣學(xué)生接受知識的效果大大折扣,如何讓枯燥的課堂生動起來一直是困擾工科教師的難題。筆者通過對《生物分離工程》教學(xué)總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)?!渡锓蛛x工程》主要分為不容物的去除,產(chǎn)物的初步純化,產(chǎn)物的高度純化和產(chǎn)品的加工處理,其中重點(diǎn)講解產(chǎn)物的初步純化和高度純化,涉及的分離方法有沉淀、吸附、萃取、膜分離、柱層析、薄層層析、離子交換、親和色譜和吸附色譜等??梢詫W(xué)生分為若干個小組,每個小組負(fù)責(zé)收集一種或幾種分離方法的信息,然后讓學(xué)生自己上臺講解,由于要講解給其他同學(xué)聽,肯定自己查閱資料的時候會更加認(rèn)真仔細(xì),掌握大量的知識,等學(xué)生講解完成后,根據(jù)學(xué)生講解的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)。這樣是學(xué)生自己參與到課程的教學(xué)過程中,學(xué)生自己很有成就感,同時,新的課堂形式,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中可以采取辯論會的形式,例如,在講解萃取相關(guān)知識點(diǎn)的時候,可以提前將任務(wù)布置下去,收集物理萃取和化學(xué)萃取的知識,課上就哪種萃取更具有應(yīng)用價值展開辯論。這樣的形式肯定會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在辯論的過程總掌握相關(guān)知識。
2.4教材的甄選
中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
微生物工程是一門含有現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)的專業(yè)課程,是蘇州大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)核心課程。目前,蘇州大學(xué)生物學(xué)專業(yè)包括生物科學(xué)、生物科學(xué)(師范)、生物技術(shù)、生物信息學(xué)、應(yīng)用生物學(xué)、生物技術(shù)(食品質(zhì)量與安全)等6個本科專業(yè)(方向)都開設(shè)了微生物工程實(shí)驗(yàn)課程。在以往幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),由于各專業(yè)教學(xué)大綱的不同,導(dǎo)致微生物工程實(shí)驗(yàn)課時不統(tǒng)一,從18學(xué)時到36學(xué)時再到54學(xué)時,因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要不斷更改,導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容孤立、不系統(tǒng)、不連貫,并多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。隨著這幾年實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的推進(jìn),開設(shè)微生物工程實(shí)驗(yàn)所需要的儀器設(shè)備有了極大的補(bǔ)充,現(xiàn)在可以開設(shè)的實(shí)驗(yàn)特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目大大提高。我們總結(jié)了前幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)體系、教學(xué)方法和學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)等方面進(jìn)行了探索,逐步完善了基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新三個層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并建立了一套能夠適應(yīng)不同專業(yè)不同課時的微生物工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系,形成了一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色。
1 實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系的改革
由于我校的微生物工程實(shí)驗(yàn)課程涉及的專業(yè)較多,且各專業(yè)學(xué)生已有的知識積累以及需要掌握的實(shí)驗(yàn)知識和技能也有所區(qū)別,因此我們根據(jù)實(shí)際情況,重新構(gòu)建了微生物工程實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,所有實(shí)驗(yàn)都是綜合型或設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要分為四方面:第一方面是菌種的篩選、鑒定和誘變實(shí)驗(yàn),這屬于發(fā)酵工程上游的內(nèi)容;第二部分是環(huán)境條件(溫度、pH值、溶氧)對分批發(fā)酵的影響及其控制,這屬于發(fā)酵工程中游的內(nèi)容;第三部分是發(fā)酵產(chǎn)品的分析,這屬于發(fā)酵工程下游的內(nèi)容;第四方面是發(fā)酵產(chǎn)品如酒釀、葡萄酒、凝固型酸奶的制作。
1.1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱,改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
由于微生物工程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容具有連續(xù)性,所以在安排課表的時候宜將這些實(shí)驗(yàn)集中安排在一周或兩周內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)各專業(yè)(方向)教學(xué)大綱所規(guī)定的學(xué)時,有選擇地開設(shè)幾個實(shí)驗(yàn),為了提高實(shí)驗(yàn)效率,這幾個實(shí)驗(yàn)通常同時進(jìn)行。一般來說,上游和中游實(shí)驗(yàn)均必選一開設(shè),下游實(shí)驗(yàn)和發(fā)酵產(chǎn)品制作的實(shí)驗(yàn)必開。如果一個班級的學(xué)生人數(shù)太多,須將中游實(shí)驗(yàn)分批輪流選擇開設(shè)。
將整個微生物工程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行系列化、單元化編排,以利于學(xué)生對微生物工程知識及實(shí)驗(yàn)技能的系統(tǒng)化掌握,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、綜合運(yùn)用知識的能力和創(chuàng)新能力。通過多動手、多訓(xùn)練,學(xué)生對微生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系有了一個全面的認(rèn)識,同時實(shí)驗(yàn)技能也得到了進(jìn)一步提高。
1.2 增加自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
在新的教學(xué)大綱中,增加自主設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),如有用化合物生產(chǎn)菌株的篩選,讓學(xué)生在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。然后根據(jù)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中肯定遇到各種各樣的問題,讓他們始終處于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中。此舉極大地調(diào)動了學(xué)生的自主性、積極性和創(chuàng)造性。若學(xué)生遇到解決不了的問題,教師給予及時指導(dǎo)。這樣,通過自己的努力和教師的指導(dǎo)而完成的實(shí)驗(yàn),學(xué)生的印象更深,收獲更大。
1.3 開設(shè)傳統(tǒng)發(fā)酵食品、飲料實(shí)驗(yàn)
在生物學(xué)的所有專業(yè)(方向),我們都確定酒釀、葡萄酒、凝固型酸奶的制作為必開設(shè)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槲⑸锕こ蹋ㄓ址Q發(fā)酵工程)是一門與生產(chǎn)、生活實(shí)際密切相關(guān)的課程,早在2000多年前,發(fā)酵技術(shù)就被人們用來生產(chǎn)各種酒和風(fēng)味食品,今天,發(fā)酵食品和飲料仍在我們生活中占有重要地位。在這三個實(shí)驗(yàn)中,每個學(xué)生都興致高昂地動手制作酒釀、酸奶、葡萄酒,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,每個學(xué)生都能品嘗到自己的勞動成果,大家分享著成功的快樂與喜悅。這三個實(shí)驗(yàn)也是我們微生物工程實(shí)驗(yàn)的亮點(diǎn),有的學(xué)生后來還會在家人、親朋面前露一手這些制作技術(shù),有的學(xué)生畢業(yè)多年后對這些實(shí)驗(yàn)仍記憶深刻。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革
合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和體系還需要有相應(yīng)的教學(xué)方法作保障,才能最終達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的目的。①在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革中,要突出學(xué)生的主體地位,教師發(fā)揮主導(dǎo)作用,啟發(fā)促進(jìn)學(xué)生的思考,點(diǎn)撥學(xué)生的思維。
2.1 利用視頻輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在講解發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)時,往往由于學(xué)生多,造成部分同學(xué)看不見或看不清。鑒于這種情況,我們事先對這部分內(nèi)容錄制了一個視頻,在實(shí)驗(yàn)課上,我們采取邊講解實(shí)物邊觀看視頻的方法就基本解決了這個問題。有的實(shí)驗(yàn)操作,老師在講解完后還可放一段相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻給學(xué)生觀看,讓大家有一個更直接的感官認(rèn)識,這些視頻可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索引擎或國內(nèi)外大學(xué)的相關(guān)專題網(wǎng)站獲得。②
2.2 實(shí)驗(yàn)分組的改革
以往有些實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,每小組學(xué)生人數(shù)多,造成有的同學(xué)袖手旁觀或者不能參與實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳甚至產(chǎn)生負(fù)面影響。事實(shí)上,學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)課的主體,實(shí)驗(yàn)的每個環(huán)節(jié)和步驟都必須親自參與進(jìn)來。所以,我們在安排每個實(shí)驗(yàn)時,會根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)條件和班級人數(shù)進(jìn)行合理分組,確保每個同學(xué)都有動手的機(jī)會,確保能做實(shí)驗(yàn)而不是看實(shí)驗(yàn)。例如,酒釀和酸奶必須每人都做,每人制作出來的產(chǎn)品最后須經(jīng)老師評分,作為成績的一部分,這樣就能有效避免學(xué)生偷懶或逃課。
3 重視學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
3.1 培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神
綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)的多門知識和技能而開設(shè)的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)時間較長,勞動量大,而且這些實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的依賴性比較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)過程中很難保證每人一臺發(fā)酵罐或者滅菌鍋,只能分組、分批進(jìn)行。因此對此類實(shí)驗(yàn),我們采取團(tuán)隊(duì)合作的形式,將學(xué)生分為若干個組,每組3~5人,安排組長,所有實(shí)驗(yàn)都由小組共同完成,組長合理安排本組成員完成相應(yīng)的工作量。比如“環(huán)境條件(溫度、pH值、溶氧)對分批發(fā)酵的影響及其控制”實(shí)驗(yàn)是在發(fā)酵罐中連續(xù)進(jìn)行30小時左右,過程中需要定時取樣和對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測定,需要熬夜,小組成員間可以協(xié)調(diào)安排值班。每個小組成員必須認(rèn)真對待,確保自己負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)部分正常進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,否則自己的小疏忽或失誤就會導(dǎo)致整個小組大實(shí)驗(yàn)的失敗。所以,最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由大家集體合作貢獻(xiàn)得到的,根據(jù)每個人得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成發(fā)酵過程曲線,這樣的合作有利于培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心和團(tuán)隊(duì)精神。
3.2 強(qiáng)化科研意識
為了強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),在單組實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和安排上注重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。通過有代表性的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程,加深對相應(yīng)知識重點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用的理解。例如在酵母細(xì)胞純培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生對影響細(xì)胞生長的若干因素進(jìn)行優(yōu)化,將正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思想引入實(shí)驗(yàn)中,訓(xùn)練學(xué)生掌握這一重要方法,并學(xué)會應(yīng)用極差和效應(yīng)圖對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。這類實(shí)驗(yàn),只有題目,而結(jié)論未定,有利于激發(fā)學(xué)生的探索興趣和學(xué)習(xí)的積極性、主動性。培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和創(chuàng)造性,學(xué)生以研究者的身份進(jìn)行工作,始終處于獨(dú)立思考和積極探索的過程中。這類實(shí)驗(yàn)和科研相結(jié)合,有利于把科研的思路和方法更形象地傳授給學(xué)生。
4 結(jié)語
通過微生物工程實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了解和掌握了發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,加深了對理論課中基本知識和原理的理解,同時又鍛煉了他們的動手能力和綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。通過對微生物工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系的完善和改進(jìn),加強(qiáng)了與實(shí)際生產(chǎn)和科研工作的聯(lián)系,使學(xué)生積極主動地參與到實(shí)驗(yàn)中來,讓他們懂得實(shí)驗(yàn)課不僅僅是做實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)的簡單過程,更重要和具體的工作在實(shí)驗(yàn)過程之外。通過訓(xùn)練,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程控制和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析整理等方面都有了長足進(jìn)步,提高了學(xué)生獨(dú)立開展科研實(shí)驗(yàn)的能力。只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)目前倡導(dǎo)的從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,滿足21世紀(jì)對綜合型人才的需求。
1.1.教師隊(duì)伍對工科專業(yè)的認(rèn)知存在差異
湖南科技學(xué)院于2002年創(chuàng)建生物工程專業(yè),經(jīng)過對具備工科背景人才的大力引進(jìn),以及歷屆教學(xué)管理者和專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的規(guī)劃建設(shè),已建成國家級、省級特色專業(yè),但仍存在工科專業(yè)教師比例相對偏低,專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)效果難以保證等問題。如2016級、2017級生工專業(yè),制定培養(yǎng)計(jì)劃僅36學(xué)時,導(dǎo)致許多工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)類的知識無法實(shí)施,在教學(xué)過程中只能觀其大略,作一下設(shè)備類型、流程、特征、結(jié)構(gòu)等方面的介紹;與本課程相關(guān)的一些理論基礎(chǔ)知識點(diǎn),如氣液雙膜理論、福田秀雄的軸功率計(jì)算公式等知識并未對學(xué)生實(shí)施講解教學(xué),導(dǎo)致本課程的教學(xué)內(nèi)容十分繁重,在具體實(shí)施教學(xué)過程中只能退而求其次、降低標(biāo)準(zhǔn),以完成整體課程內(nèi)容涵蓋范圍為要。要培養(yǎng)出應(yīng)用型的專業(yè)人才,離不開對學(xué)生工程意識的培養(yǎng),而要使學(xué)生具備工程意識,首先需要相關(guān)專業(yè)教師具備工科背景,以及足夠的工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),讓這些有工程意識的教師積極參與到課程體系的制定與規(guī)劃過程中來,提高專業(yè)課程設(shè)置的科學(xué)性與合理性。
1.2.學(xué)生觀念的變化導(dǎo)致工程應(yīng)用類課程興趣減弱
伴隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營模式的興起,以及傳統(tǒng)制造行業(yè)的長期不景氣,與生物工程專業(yè)相關(guān)的高新技術(shù)企業(yè)正方興未艾,高端技術(shù)型企業(yè)對人才的需求也在發(fā)生變化。經(jīng)8年以上的學(xué)生跟蹤訪談結(jié)果顯示,學(xué)生對未來從事工作的期望已經(jīng)有了微妙的變化,當(dāng)下我校生工專業(yè)大學(xué)生更愿意從事一些相對輕松、智力依賴型的技術(shù)性、服務(wù)性工作或研究任務(wù),對工程技術(shù)性質(zhì)的工種興趣不大,即使已明確告知學(xué)生技術(shù)人員的提升高度后,學(xué)生對相關(guān)課程知識點(diǎn)的興趣仍然不足。相對于高精儀器而言,學(xué)生對生產(chǎn)設(shè)備的親和度明顯偏弱,認(rèn)為這是工人才需要掌握的知識,對工程類知識及技能存在一定偏見。
1.3.教學(xué)條件仍有待提高
作為一門專業(yè)性極強(qiáng)的應(yīng)用性課程,所學(xué)習(xí)的對象皆是本行業(yè)內(nèi)常見的專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,而學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)普遍十分薄弱,對專業(yè)設(shè)備更是接觸不多,常規(guī)的教學(xué)手段容易使學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味之感,學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用范疇感觸不強(qiáng),教師教的過程中也倍感壓力,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果大打折扣。這其中固然與本課程內(nèi)容密切相關(guān),但作為一個教學(xué)單位,適當(dāng)增加教學(xué)投入,積極引進(jìn)一些教學(xué)模型或仿真軟件,將有助于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高。
除了以上幾點(diǎn),在教學(xué)過程中,《生物工程設(shè)備》還存在教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高等問題。為改進(jìn)上述不足,加強(qiáng)學(xué)生工程意識能力的培養(yǎng),結(jié)合我校實(shí)際情況,通過以下幾個方面對《生物工程設(shè)備》教學(xué)方法進(jìn)行了改革和實(shí)踐,并取得了理想效果。
2.提高課堂教學(xué)質(zhì)量的對策
2.1緒論講解前沿化
緒論是一門課程的開始,緒論質(zhì)量的高低,可以反映出主講教師對該課程的認(rèn)識深度與廣度,也決定了學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)興趣的高低。根據(jù)大一大二打下的基礎(chǔ),學(xué)生基本了解一個典型的生物產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)過程,即以“原料前處理微生物擴(kuò)培規(guī)?;瘧腋∨囵B(yǎng)(發(fā)酵)分離、純化干燥混料成品”流程為主線,采用互動問答的形式使學(xué)生了解各個環(huán)節(jié)所涉及的技術(shù)種類與要點(diǎn);再進(jìn)一步引出與采用該技術(shù)生產(chǎn)的主體—設(shè)備,然后從整體上介紹設(shè)備的分類、選型標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)要求等,包括新型設(shè)備的應(yīng)用情況;最后拋出問題,如“如果你來興辦一個生物企業(yè),需要考慮哪些因素?”或“如何保證產(chǎn)品質(zhì)量不下降的前提下提高生物企業(yè)競爭優(yōu)勢?”等問題,引導(dǎo)學(xué)生如何從實(shí)際出發(fā)去考慮技術(shù)問題,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。
2.2.知識結(jié)構(gòu)模塊化
本課程內(nèi)容體系分為三大知識模塊:第一模塊:生物反應(yīng)器,此模塊下又包含三個小模塊:1)通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備;2)嫌氣發(fā)酵設(shè)備;3)動植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器;其中以第一小模塊的教學(xué)內(nèi)容為主,第二小模塊次之,第三小模塊再次之的順序分層次逐級講解,且通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備模塊中又以機(jī)械攪拌式通風(fēng)發(fā)酵罐為重點(diǎn)核心內(nèi)容。第二模塊:生物反應(yīng)物料處理及產(chǎn)物分離純化設(shè)備,此模塊內(nèi)容包括:1)物料處理與培養(yǎng)基制備;2)過濾、離心與膜分離設(shè)備;3)萃取與色譜分離設(shè)備;4)蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備;5)干燥設(shè)備;6)蒸餾設(shè)備,共6個小模塊,每個模塊分4-6學(xué)時完成,共計(jì)30學(xué)時。第三模塊:輔助系統(tǒng)設(shè)備,此模塊包含3個小模塊:1)空氣凈化除菌與空氣調(diào)節(jié);2)物料輸送系統(tǒng)設(shè)備;3)生物工程工廠制冷系統(tǒng)設(shè)備及管道的清洗殺菌。此三大模塊中,以第一、第二大模塊為主,第三模塊為輔,分步驟、有序地實(shí)施教學(xué),在教學(xué)過程中,實(shí)時向?qū)W生介紹一些國內(nèi)外專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀,以及相關(guān)零部件或設(shè)備的國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并在實(shí)例講解的過程中引導(dǎo)學(xué)生如何查閱和選擇國標(biāo),使學(xué)生充分認(rèn)識到國標(biāo)及行標(biāo)在工業(yè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中的重要作用。
2.3.教學(xué)內(nèi)容生動化
由于生物工程設(shè)備課程的特殊性質(zhì),在教學(xué)過程中不可避免地會穿插運(yùn)用到多門專業(yè)基礎(chǔ)課的知識,學(xué)生必須面對大量的方程式、公式以及各種設(shè)備結(jié)構(gòu)模型,若仍采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方式,必定使學(xué)生產(chǎn)生枯燥、乏味之感。為改善這種狀況,主講教師須力求使課件內(nèi)容生動有吸引力,在不影響主體教學(xué)任務(wù)的情況下,我們作了如下改進(jìn):1).積極引入各類型的仿真視頻,如“啤酒的釀造”、“味精的生產(chǎn)”等,可使學(xué)生更加直觀地理解本行業(yè)生產(chǎn)工藝流程,以及各個設(shè)備在不同生產(chǎn)要求中的應(yīng)用;2).適時啟用虛擬實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生通過模擬軟件控制整個啤酒釀造生產(chǎn)過程,不僅使學(xué)生掌握了實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備操作流程和要點(diǎn),而且進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生對相關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理的理解;3).采用動靜結(jié)合的方式搭配圖片,如罐或鍋,可先放仿真模擬三維圖和實(shí)物圖,再放工作動態(tài)圖,最后再放平面布置圖及截面圖。如此,豐富了課堂信息量,可在一定程度上提高學(xué)生的感性認(rèn)知效果。
2.4.教學(xué)形式多元化
踐行“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,對于一些難點(diǎn)兼重點(diǎn)的理論知識及實(shí)例教學(xué)部分,自然以教師講解為主,而對于那些其它課程已涉及或部分學(xué)習(xí)過的內(nèi)容,如動物/植物細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器、膜分離設(shè)備、萃取與色譜分離設(shè)備,其分離原理與技術(shù)已在專業(yè)課程《細(xì)胞工程》和《生物分離工程》中涉及;而蒸餾設(shè)備的分離原理部分則已在專業(yè)基礎(chǔ)課程《化工原理》中進(jìn)行了系統(tǒng)性學(xué)習(xí),這些內(nèi)容可采用啟發(fā)式、研討式[5]或?qū)W生直接上臺講解的形式展開教學(xué)。另外如“生物反應(yīng)器的檢測控制”部分則可完全采用學(xué)生自學(xué)的方式進(jìn)行,如“培養(yǎng)基制備”、“空氣凈化除菌及計(jì)算”等部分內(nèi)容還可采用探究式教學(xué)模式,在實(shí)施講解之前,根據(jù)這些章節(jié)部分的內(nèi)容,提前布置一些諸如“糖化的最終目的是什么?”、“空氣介質(zhì)過濾模型厚度計(jì)算中為何不考慮介質(zhì)厚度對氣體膨脹的影響?”、“如何看待糖化鍋與糊化鍋在結(jié)構(gòu)上的相似性?”等問題,以及“還有哪些可改進(jìn)的措施或更加理想的計(jì)算模擬模型?”這一類拓展性問題,鍛煉學(xué)生思考工程技術(shù)問題的全面性和實(shí)用性,提高學(xué)生對工程技術(shù)類知識的提出問題的能力,以及探索研究、解決問題的能力。在開展這類教學(xué)形式之前,要求學(xué)生在課余查閱相關(guān)資料,課堂上給予充分的機(jī)會加以討論,最后由教師歸納總結(jié),使學(xué)生學(xué)有所用、學(xué)有所獲。
3. 教學(xué)方式方法調(diào)整成效
通過上述教學(xué)對策的探索與實(shí)施,學(xué)生對《生物工程設(shè)備》的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情有了明顯的改善,學(xué)生尤其對教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整反應(yīng)最為積極,在一定程度上改變了大部分學(xué)生對于這類課程的“枯燥”、“機(jī)械”的看法。通過對《生物工程設(shè)備》的教學(xué)改革,拓展了學(xué)生的專業(yè)知識、鍛煉了學(xué)生看待工程問題、提出問題、解決問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生專業(yè)綜合知識的運(yùn)用能力,提高了本課程的教學(xué)質(zhì)量,較好地完成了本課程在我校生工專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)中應(yīng)達(dá)到的效果。
二.《微生物代謝調(diào)控》教學(xué)反思
1.課程教學(xué)過程中遇到的問題
1.1.課程偏理論,學(xué)生普遍存在畏難情緒
《微生物代謝調(diào)控》理論性強(qiáng),單純的理論教學(xué)難以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的實(shí)踐能力。在嚴(yán)格限定教學(xué)大綱的制約下,任課教師只能按照教材按部就班地施教。再加之學(xué)生整體素質(zhì)確實(shí)與國內(nèi)一流大學(xué)存在一定的差別,大部分學(xué)生對理論性較強(qiáng)的知識掌握不夠牢固、理解不夠深入透徹,學(xué)生一旦在大一大二掌握的相關(guān)基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí)的話,學(xué)習(xí)的困難程度是比較大的。在這種情況下,教師要想調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是比較困難的,創(chuàng)造性學(xué)習(xí)就更無從談起。
1.2.教學(xué)方式難以突破,學(xué)生難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
對于理論課程的學(xué)習(xí),尤其是涉及到基礎(chǔ)知識的部分,一般采用的方法無外乎“記”和“背”,然而若在教學(xué)過程也采用這種方式的話,非常容易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞、厭倦之感,甚至?xí)?yán)重挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
對學(xué)生而言,“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的最終目的,即是讓學(xué)生自發(fā)地參與到學(xué)習(xí)中來,自愿進(jìn)行自主學(xué)習(xí),以提高學(xué)習(xí)的效率和效果。作為一名合格的教師,與課程相關(guān)的專業(yè)知識儲備、拓展知識的深度和廣度固然十分重要,但如何讓學(xué)生掌握課程的基本內(nèi)容和原理/技術(shù)則顯得更為重要。好的教師,更應(yīng)該懂得如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,如何拋磚引玉,而非一味的講解知識。這就需要任課教師必須從實(shí)際出發(fā),針對學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際效果,實(shí)時調(diào)整教學(xué)方式,使學(xué)生整體的學(xué)習(xí)興趣保持在一個較高的水平。
1.3.考核體系僵化,學(xué)生綜合能力難以提高
以往的考試大綱固然對考核的內(nèi)容、范圍、形式作了詳盡的規(guī)定,對指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)也有非常強(qiáng)的指導(dǎo)作用,但考核形式畢竟過于單一,學(xué)生學(xué)習(xí)效果的真實(shí)性和有效性不高,更不能反映學(xué)生知識綜合運(yùn)用能力大小的差異。大部分學(xué)生往往習(xí)慣于考前突擊強(qiáng)行記憶以提高考試成績,這種方法雖然能起到立竿見影的效果,然而壞處也十分明顯:學(xué)生學(xué)得不扎實(shí),記得快忘記更快,能力培養(yǎng)根本無從談起,違背了大學(xué)人才培養(yǎng)的基本原則,即既注重“教得好”,更注重“學(xué)得好”實(shí)際教學(xué)信息反饋而且因?yàn)樯促|(zhì)量的原因,而且學(xué)校還有一條規(guī)定,即要求所考核課程卷面成績不及格率不得高于20%,導(dǎo)致任課教師在出卷時必須考慮大多數(shù)同學(xué)的實(shí)際接受理解的程度,致使考查的內(nèi)容也不能有太大的變化,
作為一門專業(yè)性極強(qiáng)的理論課程,所思考的角度、看待生命單元內(nèi)在規(guī)律的方式、改造細(xì)胞為人類生活生產(chǎn)服務(wù)的方式,與以往學(xué)生接觸的單門技術(shù)完全不一樣,《微生物代謝調(diào)控》是在基因水平上,以網(wǎng)絡(luò)的形式構(gòu)建、解釋、闡述細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)合成的規(guī)律,并且不限定育種手段,達(dá)到重構(gòu)新的代謝途徑、或繞過已知代謝通路、調(diào)整/改變現(xiàn)有代謝網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果。就學(xué)習(xí)者而言,最大的障礙恐怕還是在于如何打破已形成的思維定式,理解并接受新的看待問題的角度和思考問題、解決問題的方式方法。而且常規(guī)的教學(xué)手段容易使學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味之感,學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用范疇感觸不強(qiáng),教師教的過程中也倍感壓力,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果大打折扣。這其中固然與本課程內(nèi)容密切相關(guān),但作為一個教學(xué)單位,適當(dāng)增加教學(xué)投入,積極引進(jìn)一些教學(xué)模型或仿真軟件,將有助于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高。
除了以上幾點(diǎn),在教學(xué)過程中,《微生物代謝調(diào)控》還存在教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣導(dǎo)向影響等問題。為改進(jìn)上述不足,加強(qiáng)學(xué)生工程意識能力的培養(yǎng),結(jié)合我校實(shí)際情況,通過以下幾個方面對《微生物代謝調(diào)控》教學(xué)方法進(jìn)行了改革和實(shí)踐,并取得了理想效果。
2.提高教學(xué)質(zhì)量的對策
2.1優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),突出能力培養(yǎng)
本課程內(nèi)容體系大致分為三大知識塊:第一塊: 微生物代謝調(diào)控的基本思想。第二部分:生物育種技術(shù),此模塊內(nèi)容包括:1).誘變;2).融合;3).基因重組。第三部分:代謝調(diào)控育種實(shí)例,包括糖、脂、氨基酸、核酸與抗生素的合成途徑及其代謝調(diào)節(jié)控制。此三大模塊中,第一模塊是核心,第二模塊是支撐,第三模塊是延展。其中的核心模塊,按照個人理解及總結(jié),微生物代謝調(diào)控思想可歸納為五個字,即“切、阻、疏、通、除”?!扒小敝盖谐叫写x支路,“阻”指阻斷進(jìn)一步向下合成途徑,“疏”指疏通代謝流,“通”指提高細(xì)胞通透性,包括提高細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的通透性,“除”指解除特殊調(diào)節(jié)機(jī)制,包括解除代謝互鎖、打破代謝平衡以及條件突變株的運(yùn)用等手段。分步驟、有序地實(shí)施教學(xué),在教學(xué)過程中,實(shí)時向?qū)W生介紹一些國內(nèi)外專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀,以及相關(guān)零部件或設(shè)備的國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并在實(shí)例講解的過程中引導(dǎo)學(xué)生如何查閱和選擇國標(biāo),使學(xué)生充分認(rèn)識到國標(biāo)及行標(biāo)在工業(yè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中的重要作用。
2.2 重視緒論的作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
緒論是一門課程的開始,緒論質(zhì)量的高低,可以反映出主講教師對該課程的認(rèn)識深度與廣度,也決定了學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)興趣的高低。先行對大學(xué)生開設(shè)的課程按生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程作分類梳理,即哪些技術(shù)屬上游技術(shù),哪些屬中游技術(shù),哪些屬下游技術(shù),哪些屬于技術(shù)的理論基礎(chǔ),隨即引出《微生物代謝調(diào)控》屬上游技術(shù)的定性結(jié)論,同時強(qiáng)調(diào)它又不同于已學(xué)的技術(shù),它更多地體現(xiàn)在思考問題、解決問題的角度的特異性,即在分子合成代謝通路或網(wǎng)絡(luò)水平上對基本的生命單元—細(xì)胞進(jìn)行人為的、有明確目的的改造。在這里,各種育種技術(shù)僅是一種手段而非目的,凡是從代謝通路層面上存在改造、整合、重建可能性的技術(shù)均可單獨(dú)或聯(lián)合采用。再介紹“代謝控制”概念的產(chǎn)生,發(fā)展歷程、基本思想以及指導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用概況,包括衍生技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,如代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、GC/LC-MS、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝工程等,它們是在更為精準(zhǔn)、精細(xì)的分子水平上闡述或解決與代謝網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的機(jī)理或技術(shù)應(yīng)用,可看作是現(xiàn)代分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)發(fā)展結(jié)果下代謝調(diào)控的延伸與拓展。最后再結(jié)合一些實(shí)例,如在植物中過度表達(dá)萜烯合成酶以增強(qiáng)植物對病蟲害的抵抗力、在水稻中提高VA的合成量以增加大米的營養(yǎng)價值、在糧食作物中提高黃酮類的合成量以增加其抗氧化水平等,介紹代謝調(diào)控的發(fā)展現(xiàn)狀及在現(xiàn)代生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.3.更新教學(xué)方式,踐行“以學(xué)生為主體”的理念
踐行“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,堅(jiān)持貫徹以學(xué)生的發(fā)展為中心的教育準(zhǔn)則,以課程教學(xué)改革促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的改進(jìn)與發(fā)展,提高學(xué)生主體地位,增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。對于一些難點(diǎn)兼重點(diǎn)的理論知識部分,如代謝調(diào)控的核心思想,主要以教師講解為主;而對于那些其它課程已涉及或部分學(xué)習(xí)過的內(nèi)容,如生物育種技術(shù)及原理、初級代謝產(chǎn)物的合成途徑等內(nèi)容,其相關(guān)知識已在專業(yè)課程《生物化學(xué)》、《基因工程》、《微生物學(xué)》和《細(xì)胞工程》中進(jìn)行過系統(tǒng)性的學(xué)習(xí),這些章節(jié)的大部分內(nèi)容可采用啟發(fā)式、研討式或?qū)W生直接上臺講解的形式展開教學(xué),這種教學(xué)形式可根據(jù)上課班級人數(shù)分成2-5人的小組展開,并及時予以評分備案;而對于學(xué)生掌握不牢固的部分,如DNA的合成、抗生素的合成,則仍以教師講解為主。在育種實(shí)例及具體應(yīng)對策略環(huán)節(jié),則采取案例分析式、啟發(fā)式與研討式結(jié)合的教學(xué)方式進(jìn)行,即先以谷氨酸(Glu)高產(chǎn)菌的選育為例,詳細(xì)、系統(tǒng)地講解Glu在EMP和HMP途徑中的代謝調(diào)控要點(diǎn),如何在代謝控制發(fā)酵基本思想的指導(dǎo)下,分析擬定較為具體的篩選策略,再依據(jù)每一條篩選策略,制定更為詳細(xì)、具體、可行的實(shí)驗(yàn)方法,將《微生物代謝調(diào)控》的基本思想分步驟地、有序地貫徹到具體的微生物定向育種過程中去;后續(xù)章節(jié)的實(shí)例環(huán)節(jié)再依據(jù)隨堂作業(yè)、課堂問答反饋的結(jié)果,讓成績較為理想的同學(xué)們先行示范講解、其它同學(xué)陸續(xù)跟進(jìn)的次序進(jìn)行。最后,采取分組合作學(xué)習(xí)的模式,對學(xué)生的實(shí)際分析能力、思考能力、創(chuàng)新能力作進(jìn)一步的強(qiáng)化訓(xùn)練,即不限定目標(biāo)菌株累積產(chǎn)物的種類,但避免組與組之間出現(xiàn)完全相同的情況,通過自行查閱文獻(xiàn)、分類整理,就已報(bào)道或生產(chǎn)用的菌株作理論上的可行性分析,重點(diǎn)從代謝調(diào)控方向闡述為何打上某種/多種標(biāo)記后可提高目的產(chǎn)物的累積量,以及還可以作哪些具體的改進(jìn)或改良的方式提高菌株的產(chǎn)率,力求使每位學(xué)生掌握如何利用代謝調(diào)控基本思想分析問題、解決問題,使代謝調(diào)控的思想成為學(xué)生專業(yè)思維習(xí)慣中的一部分。
2.4.改革考核體系,鍛煉知識綜合運(yùn)用能力
中圖分類號:Q819 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631079
隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及人才需求模式的改變,國家對高等教育戰(zhàn)略方針進(jìn)行了修訂。根據(jù)學(xué)校類別,將傳統(tǒng)的“象牙塔”式高等教育細(xì)化為“研究型本科院?!焙汀皯?yīng)用型本科院校” [1]。其中“應(yīng)用型本科院?!币耘囵B(yǎng)適應(yīng)社會需要的技能型人才為主。
1 本校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)與吉林省產(chǎn)業(yè)需求存在問題
生物工程專業(yè)是我國繼生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)之后開始招生的生命科學(xué)專業(yè),是21世紀(jì)迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。1998年教育部布的全國本科專業(yè)目錄中,將生化工程、微生物工程、發(fā)酵工程等專業(yè)歸為到生物工程專業(yè)。由于該專業(yè)具有典型“工程”性決定其專業(yè)特征為工科專業(yè),所以學(xué)生培養(yǎng)模式與生命科學(xué)領(lǐng)域的其它專業(yè)具有明顯區(qū)別――該專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型、產(chǎn)業(yè)化人才為主[2]。本科畢業(yè)從事非對口工作在吉林省地方院校及新建本科院校所開設(shè)生物工程專業(yè)中較為常見。根據(jù)學(xué)院多年就業(yè)跟蹤調(diào)查顯示,本校生物工程專業(yè)畢業(yè)生(考研生除外)僅有1/3從事本專業(yè),且大多從事層次較低的技術(shù)工作;1/3畢業(yè)生從事醫(yī)藥銷售等生命科學(xué)相關(guān)工作;1/3畢業(yè)生放棄本專業(yè)。企業(yè)普遍反映,入職畢業(yè)生實(shí)踐能力滯后于理論能力,必須在“師傅”的帶領(lǐng)下,經(jīng)過實(shí)踐學(xué)習(xí)才能獨(dú)立勝任專業(yè)技術(shù)崗位,增加了企業(yè)運(yùn)行成本。
隨著國家政策與吉林省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和轉(zhuǎn)型,吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,生物產(chǎn)業(yè)涵蓋醫(yī)藥、化工、檢驗(yàn)、食品、環(huán)保等領(lǐng)域。已擁有長春生物制品研究所、修正藥業(yè)、通化東寶等生物醫(yī)藥研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)。2016年1―6月,全省生物醫(yī)藥完成工業(yè)總產(chǎn)值同比增長7.4%[3]。
此外,吉林省在生物化工,特別是“玉米化工”領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景?,F(xiàn)已具有大成集團(tuán)、吉林燃料乙醇、中糧能源生化、松原吉安生化等龍頭企業(yè),打造吉林玉米生物化工材料基地,基本建成中國玉米生物化工材料示范基地。預(yù)計(jì)到2020年,吉林省生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)基本確立,生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值達(dá)到5000億元(包括玉米深加工產(chǎn)業(yè)),使生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成為吉林省具有核心競爭力的新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[4]。
應(yīng)用型本科院校辦學(xué)宗旨為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,根據(jù)吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況可預(yù)見未來吉林省將大量需要生物工程專業(yè)人才。但由于應(yīng)用本科院校生物工程專業(yè)存在專業(yè)建設(shè)調(diào)整滯后、專業(yè)與產(chǎn)業(yè)不對接等問題,暫時無法滿足就業(yè)單位的要求。所以,吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物工程學(xué)院生物工程系從人才培養(yǎng)方案、課程配置、授課內(nèi)容、校企合作、教師培訓(xùn)方面進(jìn)行改革,以滿足人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)對接的需求,促進(jìn)吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2 根據(jù)市場需求,修訂人才培養(yǎng)方案
隨著吉林省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,吉林省急需大量應(yīng)用型生物人才。因此生物工程系決定一改過去的“精英式”人才培養(yǎng)模式,轉(zhuǎn)換為“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式。學(xué)院組織生物工程專業(yè)骨干教師深入長春金賽藥業(yè)有限責(zé)任公司、長春長生生物科技股份有限公司、吉林省輝南長龍藥業(yè)股份有限公司、吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司、大成生化科技集團(tuán)有限公司等多家企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,并同職業(yè)研發(fā)專家和行業(yè)技術(shù)專家共同制訂人才培養(yǎng)方案。在原有“生物制藥”教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上,增加“生物化工”部分。降低英語、數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課學(xué)時,增加實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)實(shí)習(xí)學(xué)時,提高學(xué)生實(shí)踐操作時間及動手能力(表1)。此外增加學(xué)生在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)時間,使學(xué)生在校內(nèi)所學(xué)在企業(yè)進(jìn)行檢驗(yàn)。對于新增加的“生物化工”部分,系部教師根據(jù)企業(yè)一線情況增加發(fā)酵工程、生物制品工藝學(xué)等課程實(shí)踐教學(xué)學(xué)時。使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi),掌握基礎(chǔ)技術(shù)的操作要領(lǐng)。
3 根據(jù)企業(yè)需求,重新規(guī)劃課程配置
根據(jù)多年企業(yè)用人情況反饋顯示,應(yīng)屆畢業(yè)生具有一定的實(shí)踐操作技能,但不具備畢業(yè)入廠即工作的能力。同時用人單位反映,學(xué)生的專業(yè)知識扎實(shí),但對于行業(yè)新進(jìn)展了解不多。因此,本專業(yè)重新規(guī)劃課程配置。降低專業(yè)課理論學(xué)時,將其中“深、難”部分作為自學(xué)內(nèi)容(對于考研同學(xué),如需學(xué)習(xí),教師可課下輔導(dǎo));對于酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、生物制品工藝學(xué)等課程,增加前沿知識介紹(為了節(jié)省課堂時間,可讓學(xué)生課下準(zhǔn)備,課上討論);增設(shè)“生物制藥”、“生物質(zhì)能”等專題內(nèi)容,進(jìn)一步增加學(xué)生對生物工程應(yīng)用進(jìn)展了解;此外,在增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程整合,不但可以使學(xué)生掌握多門課程的實(shí)踐技能,還能使學(xué)生綜合運(yùn)用多課程實(shí)踐技能。實(shí)驗(yàn)課的整合,更加貼近生產(chǎn)一線的應(yīng)用。
4 提高應(yīng)用能力,修改授課內(nèi)容
為適應(yīng)湖南省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我校于2002年開始籌建生物工程專業(yè),2003年開始招收本科專業(yè)。經(jīng)過十年的專業(yè)建設(shè),本專業(yè)本科生培養(yǎng)方案逐漸成熟,形成了理工交叉、工科特色突出,厚基礎(chǔ)、寬口徑,適應(yīng)湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一套生物工程本科專業(yè)培養(yǎng)體系。
1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位
1.1學(xué)科定位
生物工程專業(yè)是工科辦學(xué)專業(yè),或者說是側(cè)重工科、工管理結(jié)合的復(fù)合型專業(yè),以培養(yǎng)應(yīng)用型、產(chǎn)業(yè)化人才為主。
1.2培養(yǎng)目標(biāo)
我們的培養(yǎng)目標(biāo)是:使學(xué)生成為既掌握生物科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,又具有工程科學(xué)背景的復(fù)合型人才。通過對生物工程基本原理學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、工廠實(shí)習(xí)及參加科學(xué)研究等多種現(xiàn)代教學(xué)手段,為學(xué)生的進(jìn)一步深造或到相關(guān)科研單位和企事業(yè)單位從事科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)或經(jīng)營管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1][2]。
2專業(yè)建設(shè)具體實(shí)踐
2.1完善生物工程專業(yè)建設(shè)體系
十幾年來我們十分重視專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的設(shè)置與修訂,基本上每年修改或重編一次教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案是根據(jù)學(xué)科發(fā)展,以構(gòu)建教學(xué)研究型大學(xué)人才培養(yǎng)體系為目標(biāo),在聽取廣大教師與學(xué)生特別是高年級學(xué)生意見的基礎(chǔ)上,經(jīng)專業(yè)教學(xué)小組及系、院教學(xué)委員會討論后精心制定的。生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)明確,有特色、有措施。培養(yǎng)模式及課程體系設(shè)置圍繞“突出具有工程知識背景,又掌握一定的生物科學(xué)與技術(shù)知識”這兩個基本出發(fā)點(diǎn)。實(shí)踐證明,這一專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是與社會需求相吻合的[3]。
2.2制定體現(xiàn)學(xué)生個性化的培養(yǎng)與教學(xué)計(jì)劃
本專業(yè)人才培養(yǎng)方案目標(biāo)明確,充分考慮了生物工程學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,制定了加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬知識、素質(zhì)能力協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)。要求學(xué)生通過基礎(chǔ)及專業(yè)知識的學(xué)習(xí),使畢業(yè)生具有對新資源、新產(chǎn)品、新工藝的研究開發(fā)、工廠工藝設(shè)計(jì)、組織生產(chǎn)生物工程產(chǎn)品的實(shí)際工作能力,樹立國際競爭意識和較強(qiáng)的國際競爭能力。2013級培養(yǎng)方案與2010級相比,具有較大的改變,在總學(xué)分下降8分的情況下,選修學(xué)分反而提高了4.5分,使選修課程的學(xué)分與總學(xué)分的比例從18%提高到近22%。通過學(xué)分的調(diào)整,給本專業(yè)學(xué)生提供了較大的自由選擇課程的空間,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)意識和自主學(xué)習(xí)的能力。專業(yè)選修課的設(shè)置,以前開設(shè)課程較少,專業(yè)方向單一,特色不明顯,通過近5年來不斷對選修課程進(jìn)行整合,到2013級為止,新增了8門選修課程,并將選修課分類成2組研究方向,如生物化學(xué)工程、生物制藥,極大地拓寬了學(xué)生的選課自由度,使他們能充分按自已的個性發(fā)展[4]。
2.3提高專業(yè)師資隊(duì)伍教學(xué)與科研水平
科研是源,教學(xué)是流,教師積極參加科學(xué)研究工作,有利于提高自身的學(xué)術(shù)水平和教學(xué)水平,并能及時將學(xué)科前沿知識向教學(xué)內(nèi)容滲透,向?qū)W生傳遞最新的科學(xué)信息,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。長期以來我們十分重視專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè),在國內(nèi)大環(huán)境下,積極創(chuàng)造條件改善師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu),以適應(yīng)生物工程專業(yè)學(xué)科發(fā)展與教學(xué)需求;通過引進(jìn)、送出去培養(yǎng)等方式提高專業(yè)師資隊(duì)伍。生物工程系的學(xué)科隊(duì)伍是一支基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、知識結(jié)構(gòu)合理的隊(duì)伍,同時也是一支富有合作精神、年富力強(qiáng)、戰(zhàn)斗力強(qiáng)的隊(duì)伍。目前生物工程系現(xiàn)有教職工10人,其中教授2名,副教授4名,教學(xué)、科研隊(duì)伍中具有博士學(xué)位的教師已高達(dá)90%,平均年齡為41歲。生物工程系十分注重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。近10年來,先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)、國家973項(xiàng)目1項(xiàng)、863項(xiàng)目1項(xiàng)、“十五”國家科技攻關(guān)項(xiàng)目1項(xiàng),以及一批省部級基金、攻關(guān)和重大橫向項(xiàng)目等。近3年來100余篇,其中SCI、EI收錄20余篇,獲發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯@?項(xiàng)。
2.4加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與SRTP訓(xùn)練
2.4.1實(shí)踐教學(xué)
實(shí)踐教學(xué)是整個大學(xué)教育中一個非常重要的環(huán)節(jié)。它能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立組織、完成實(shí)驗(yàn)的能力及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,從而為畢業(yè)后從事科學(xué)研究和解決工程實(shí)際問題打好基礎(chǔ)。生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)管理規(guī)范,嚴(yán)格按照學(xué)校制定的規(guī)章制度;在課程、實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的設(shè)置上,充分考慮到對本專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為了加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,讓學(xué)生切實(shí)了解和體驗(yàn)到整個生產(chǎn)過程,達(dá)到實(shí)習(xí)教學(xué)效果。專業(yè)制定了符合本專業(yè)特點(diǎn)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)與認(rèn)識實(shí)習(xí)的大綱。在實(shí)習(xí)前,由學(xué)院統(tǒng)一安排所有專業(yè)的實(shí)習(xí)時間、內(nèi)容、要求等。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師按大綱制定出詳細(xì)完善的實(shí)習(xí)計(jì)劃,對實(shí)習(xí)的目的、要求、內(nèi)容、考核、紀(jì)律等都作明確的規(guī)定。在每次聯(lián)系實(shí)習(xí)時提交給實(shí)習(xí)工廠,以使實(shí)習(xí)按計(jì)劃進(jìn)行。實(shí)習(xí)結(jié)束后,教師提交實(shí)習(xí)小結(jié),學(xué)生提交實(shí)習(xí)紀(jì)錄本。
2.4.2專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
生物工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)備精良,能夠滿足專業(yè)教學(xué)需求。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員力量強(qiáng),在帶好常規(guī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)外,注重專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。認(rèn)真制定實(shí)驗(yàn)方案,加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo),使學(xué)生通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)對本專業(yè)有更深刻的了解,通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)室目前共開出專業(yè)實(shí)驗(yàn)8個,均為綜合性實(shí)驗(yàn)。對學(xué)生開出的所有實(shí)驗(yàn)課程均有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,并根據(jù)學(xué)科發(fā)展的需要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行不斷補(bǔ)充和改革[5]。
2.4.3SRTP訓(xùn)練
我校針對二、三年級學(xué)生推出的大學(xué)生科研究訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP),給學(xué)生提供了參與科研訓(xùn)練的機(jī)會。從第二期開始至第七期專業(yè)教師和學(xué)生共立SRTP項(xiàng)目15項(xiàng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有40名以上學(xué)生參加該項(xiàng)訓(xùn)練。學(xué)生參與各類課外活動積極性高,近年來獲得校級及以上獎2項(xiàng),4篇。我們采取的舉措有:1)安排學(xué)生參與到本系的科研中鍛煉,邀請本科生參加研究組的的專題學(xué)術(shù)研究討論會。2)在一些專業(yè)課中布置大型作業(yè),經(jīng)過教師的評閱后,在課堂上由教師或?qū)W生本人作報(bào)告,教師組織同學(xué)點(diǎn)評與討論,由此提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索與閱讀能力,提高文獻(xiàn)綜述和表達(dá)能力,營造一種以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主體的學(xué)習(xí)氛圍。3)實(shí)驗(yàn)室對本科生全天候開放,平時可以在教師或研究生的指導(dǎo)協(xié)助下做實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)動手能力。
2.5改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
為了進(jìn)一步提高教學(xué)信息化水平,促進(jìn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化,提高課堂教學(xué)效率。針對目前專業(yè)課程學(xué)時少內(nèi)容多的矛盾,生物工程專業(yè)對現(xiàn)有課程的教學(xué)方法、模式、手段進(jìn)行改革、以適應(yīng)信息時代對教育創(chuàng)新的要求。經(jīng)過幾年的努力,生物工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程,運(yùn)用多媒體教學(xué)的課程已經(jīng)達(dá)到100%,其中討論課、工程設(shè)計(jì)課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及雙語教學(xué)課達(dá)到3門。
2.6加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的管理
我院對畢業(yè)環(huán)節(jié)非常重視,首先在選題上要求更多注重前沿性、實(shí)用性與創(chuàng)新性。根據(jù)選題原則,先各自上報(bào)論文題目及容納學(xué)生數(shù),再由學(xué)生自由選擇填報(bào),在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))前一學(xué)期落實(shí)到學(xué)生,以便學(xué)生提前作好準(zhǔn)備。近3年來,學(xué)生選做的畢業(yè)論文題目95%結(jié)合課題或生產(chǎn)實(shí)際,部分與SRTP項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程建設(shè)結(jié)合。在每年的畢業(yè)論文進(jìn)行過程中,學(xué)院督導(dǎo)組隨機(jī)抽查5%~10%的學(xué)生,著重檢查學(xué)生是否按照學(xué)校和學(xué)院關(guān)于畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作條例進(jìn)行工作,如完成文獻(xiàn)綜述、工作進(jìn)度、存在的問題及指導(dǎo)教師情況。后期論文撰寫答辯,各專業(yè)制定統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn),對學(xué)生的研究水平、獨(dú)立完成工作能力等進(jìn)行考核。今年學(xué)院還專門下達(dá)了文件,采取了一系列有力措施。鑒于院、系管理到位,近5年來,生物工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文,在論文復(fù)評中沒有出現(xiàn)不符合原等級的論文。
3專業(yè)建設(shè)的體會與討論
經(jīng)過十年來的建設(shè),生物工程專業(yè)已逐步形成鮮明的辦學(xué)特色。畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高,體會如下:
3.1突出過程工程背景的培養(yǎng)模式
生物工程專業(yè)與生物科學(xué)、生物技術(shù)明顯差異在于生物工程更強(qiáng)調(diào)工程概念,必需培養(yǎng)學(xué)生理解與掌握“過程工程”的基本理論與方法,這是培養(yǎng)具有工程知識背景人才的基本點(diǎn)。因此,我們必須圍繞這個基本點(diǎn)來制訂生物工程學(xué)科的發(fā)展規(guī)劃,制定培養(yǎng)方案,通過一定的方式和手段落實(shí)教學(xué)計(jì)劃。十幾年來的教學(xué)實(shí)踐改革證明,堅(jiān)持這一方針符合生物工程學(xué)科的發(fā)展趨勢,也與當(dāng)前社會需求相吻合[6]。
3.2高水平科研工作是教學(xué)與教研的基礎(chǔ)
及時將前沿性科研成果引入課堂和教材中是提升專業(yè)教育水平的重要途徑之一,而實(shí)現(xiàn)此過程的關(guān)鍵是建立一支高水平的教師隊(duì)伍。我們長期堅(jiān)持安排有科研經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任相近課程的主講教授。加強(qiáng)對年青教師的培養(yǎng),健全教師培訓(xùn)機(jī)制,同時,利用我校多學(xué)科優(yōu)勢,注重學(xué)科間的交叉滲透,對于進(jìn)一步增強(qiáng)科研活力、開辟新的課題或研究方向、促進(jìn)本科教學(xué)水平的提高具有十分重要的意義。另一方面始終安排高水平的教師活躍在教學(xué)一線,將新思想、新成果展現(xiàn)在學(xué)生面前,大大拓寬了學(xué)生的視野,是提高生物工程專業(yè)教學(xué)水平的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn):
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在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,往往以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)藥品,并在實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、儀器設(shè)備使用方法以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)全部告知學(xué)生,使得學(xué)生只能按部就班地完成教師預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,嚴(yán)重制約了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動性和創(chuàng)造性。為了改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,教師應(yīng)適當(dāng)增加綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),重視對學(xué)生綜合知識運(yùn)用能力、解決問題能力以及操作技能的培養(yǎng)。如,在綜合性實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生以小組為單位,共同完成鹽酸苯海拉明的全分析實(shí)驗(yàn),要求小組內(nèi)成員都要參與到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、試劑配制的實(shí)驗(yàn)全過程中;在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,布置學(xué)生設(shè)計(jì)出三種測定乙酰氨基酚含量的方法,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)掌握乙酰氨基酚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。在藥物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過循序漸進(jìn)、從易到難地開展綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),有利于鍛煉學(xué)生的動手能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展。
(二)開展課外研究活動
在藥物分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可將部分需要改革創(chuàng)新的內(nèi)容作為學(xué)生的課外研究計(jì)劃,并選出一些科研興趣比較濃厚且學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生參與到研究計(jì)劃方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施,借此來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。例如,為獲取藥物分析實(shí)驗(yàn)中的抗生素檢定樣品,教師可以組織學(xué)生開展優(yōu)化慶大霉素發(fā)酵培養(yǎng)條件的研究、慶大霉素發(fā)酵液分離與提研究等科研項(xiàng)目,這不但為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新提供了豐富的素材,而且在這一過程中還培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。通過開展課外研究活動,能夠使學(xué)生對藥物分析課程的學(xué)習(xí)更感興趣,可以使他們真正體驗(yàn)到學(xué)有所用的樂趣,大量的實(shí)踐證明,將科研活動引入到藥物分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,可以為社會培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。
(三)構(gòu)建仿真一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
在藥物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以崗位需求為導(dǎo)向,構(gòu)建仿真一體化教學(xué)體系,使學(xué)生經(jīng)歷新藥物研發(fā)的全過程,將跨學(xué)科知識有機(jī)結(jié)合起來,提高專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。仿真一體化教學(xué)體系包括新生物藥物的GMP認(rèn)證、新藥物的合成、生產(chǎn)、質(zhì)量分析、流通、使用等環(huán)節(jié),并將現(xiàn)代化企業(yè)中生物檢定法、免疫法、酶法等多種藥物分析方法融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使學(xué)生逐步掌握試驗(yàn)材料、儀器、試劑的使用方法,了解微生物學(xué)、生物藥物分析學(xué)、生物制藥工藝學(xué)、現(xiàn)代生化技術(shù)等領(lǐng)域知識,從而拓展學(xué)生的知識視野,提高學(xué)生職業(yè)素質(zhì)。
二、運(yùn)用多樣化的教學(xué)手段,提高生物化學(xué)教學(xué)質(zhì)量
(一)多媒體輔助教學(xué)手段
多媒體以其自身圖、文、聲并茂的特點(diǎn),成為專業(yè)教學(xué)中最為實(shí)用的教學(xué)工具之一。借助多媒體工具,不但能夠?qū)⒃颈容^抽象的基礎(chǔ)理論知識直觀、生動地表達(dá)出來,而且還能擴(kuò)大信息容量,有利于教學(xué)效率的提高。但必須注意的是,在應(yīng)用多媒體進(jìn)行藥物分析課程教學(xué)時,由于其中涉及的知識量相對較大,從而使得學(xué)生很難對這些知識進(jìn)行有效整理。為此,教師可以將多媒體與板書進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,這樣能夠使學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握更加牢固。
(二)開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂
現(xiàn)如今,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國的普及范圍越來越廣,幾乎各大院校都建立起了自己的校園網(wǎng)。為了提高藥物分析課程的的教學(xué)效率,可以校園網(wǎng)為依托開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂,并建立包含課程學(xué)習(xí)、專業(yè)基礎(chǔ)知識、儀器設(shè)備、答疑測試等內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)資源模塊。通過這些模塊,不但能夠擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍,加深他們對知識的理解,而且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(三)混合式學(xué)習(xí)
這種學(xué)習(xí)方式兼具網(wǎng)絡(luò)與課堂教學(xué)的優(yōu)勢,運(yùn)用混合式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于教學(xué)活動的設(shè)計(jì)。為此,教師應(yīng)當(dāng)多花一些時間和精力在教學(xué)活動設(shè)計(jì)上,為學(xué)生設(shè)計(jì)出一些好的教學(xué)活動,這不但可以解決課程教學(xué)時間與空間上存在的問題,促進(jìn)師生之間的交流,而且還能調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,增強(qiáng)他們自主構(gòu)建知識的能力,這有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。
三、運(yùn)用多種教學(xué)評價方法,重視學(xué)生綜合能力評價
評價是檢驗(yàn)學(xué)生某一段時間內(nèi)學(xué)習(xí)成果的最佳途徑。由于受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響,對學(xué)生的評價一般都是以考試的方式進(jìn)行,而考試成績也成為評價學(xué)生的主要依據(jù)。在素質(zhì)教育的背景下,應(yīng)當(dāng)改變這種傳統(tǒng)的評價方式,積極運(yùn)用多種考核評價方法,對學(xué)生的能力、素質(zhì)進(jìn)行科學(xué)評估。首先,生生互評。學(xué)生本身是課堂教學(xué)的主體,所以應(yīng)當(dāng)讓學(xué)參與到評價中來,通過生生之間的互相評價,可以使學(xué)生找出自身存在的不足,這有助于互相促進(jìn)、共同提高。其次,教師評價。教師一般對學(xué)生掌握知識的程度都有一個大致的了解,不僅如此,還對學(xué)生的能力也有所了解,如學(xué)生的實(shí)踐能力、崗位操作能力、創(chuàng)新能力等等。為此,可由教師對學(xué)生進(jìn)行綜合性評價,并將能力和所學(xué)知識的掌握程度作為主要評價標(biāo)準(zhǔn),這有利于促進(jìn)學(xué)生全方面發(fā)展。最后,企業(yè)參與評價。學(xué)??梢云刚堘t(yī)藥企業(yè)的技術(shù)人員以實(shí)際崗位的要求對學(xué)生進(jìn)行評價。通過這樣的評價,可以使學(xué)生對專業(yè)崗位的要求有一定的了解,從而找出自身存在的問題,逐步加以改進(jìn)和完善,達(dá)到崗位要求,這有助于提高學(xué)生的就業(yè)能力。
(二)工程技術(shù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)方面在我國,一些高校生物工程教育往往重書本、輕實(shí)踐,重知識、輕能力,重科研、輕教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生的理論知識與實(shí)踐脫節(jié)。目前國內(nèi)部分高校的生物工程專業(yè)學(xué)生大多數(shù)對運(yùn)用綜合知識解決問題的重要性以及工程設(shè)計(jì)缺少理解,覺得科學(xué)比技術(shù)更重要,這也正是這些生物工程專業(yè)工科教育不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程設(shè)計(jì)的誤區(qū),導(dǎo)致學(xué)生缺少綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷。此外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容基本以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,教師把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、操作方法與步驟、報(bào)告格式甚至每一步得到什么結(jié)果等都寫得清清楚楚,學(xué)生依葫蘆畫瓢,機(jī)械地完成操作,缺少主動積極的思考。綜合性實(shí)驗(yàn)也由于學(xué)生人數(shù)偏多、設(shè)備臺套數(shù)不足,動手操作的少,旁觀的多,教學(xué)質(zhì)量大受折扣。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更是鳳毛麟角。生物工程專業(yè)工程實(shí)習(xí)教學(xué)則包含認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),一般以校外為主,校外實(shí)習(xí)基地是工程訓(xùn)練最好的場所,是工程教育必不可少的前提條件。一些學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)緊張,實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)偏少,實(shí)習(xí)基地的建設(shè)經(jīng)費(fèi)往往由企業(yè)單方面提供。由于國家經(jīng)濟(jì)體制改革等外部環(huán)境的變化,盡管不少高校與多家企業(yè)簽訂了校外實(shí)習(xí)基地的合作協(xié)議,但仍然存在很多問題。絕大多數(shù)企業(yè)接收學(xué)生實(shí)習(xí)沒有制度約束和政策支持,對學(xué)生實(shí)習(xí)熱情不高,而生物工程專業(yè)相關(guān)企業(yè)又相對偏少,導(dǎo)致一些新增生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)單位不對口,實(shí)習(xí)內(nèi)容能減則減,實(shí)習(xí)過程流于形式,質(zhì)量難以保證,常常是走馬觀花,草草結(jié)束,難以發(fā)揮實(shí)習(xí)應(yīng)有的作用。
(三)實(shí)踐教學(xué)過程控制及考核方式方面高等學(xué)校生物工程專業(yè)一般都建立嚴(yán)格系統(tǒng)的理論課程教學(xué)過程監(jiān)控措施和考核評價辦法,而一些高校對實(shí)踐教學(xué)卻往往缺乏有效的全過程監(jiān)督和健全的考核評價制度,或沒有認(rèn)真落實(shí)和執(zhí)行。構(gòu)建行之有效的實(shí)踐教學(xué)過程控制體系是生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量得以保證的前體也是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的難點(diǎn),由于實(shí)踐教學(xué)流動性強(qiáng)、機(jī)動性明顯,不易對學(xué)生實(shí)踐過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控并給出準(zhǔn)確評價,因此,少數(shù)地方高校生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師往往采取點(diǎn)名制方式進(jìn)行過程控制,對于實(shí)踐效果則依賴于最后的實(shí)踐理論考試,考試內(nèi)容通常屬于死記硬背的知識點(diǎn),極少有學(xué)生不及格。通過考試的方式考核學(xué)生的實(shí)踐效果仍舊屬于應(yīng)試教育,導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)沒有產(chǎn)生足夠的重視,抹殺了學(xué)生興趣,阻礙了個性發(fā)展,確實(shí)難以真實(shí)反映學(xué)生的工程技術(shù)實(shí)踐能力和水平。因此,有必要強(qiáng)化生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程控制,建立完善的監(jiān)控方案,并不斷改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)考核辦法,高質(zhì)量的實(shí)踐教學(xué)才能得到保證。
(四)師資隊(duì)伍建設(shè)方面近年來,雖然新增生物工程專業(yè)教師隊(duì)伍中引進(jìn)了大量的具有生物專業(yè)背景的博士人才,有效解決了多年來教師隊(duì)伍整體學(xué)歷學(xué)位偏低的問題。通過問卷調(diào)查和統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),這些新增專業(yè)新進(jìn)教師相當(dāng)數(shù)量屬于學(xué)術(shù)型的,擅長科研學(xué)問研究,很少在企業(yè)工作過,從學(xué)校到學(xué)校,大多數(shù)缺乏工程技術(shù)學(xué)習(xí)和研究經(jīng)歷。由于缺乏工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的專門訓(xùn)練,自身尚不能成為行家能手,因此難以勝任相關(guān)的實(shí)踐指導(dǎo)工作,況且一些高校為這些教師創(chuàng)造培訓(xùn)、進(jìn)修、企業(yè)鍛煉的機(jī)會也有一定的限制。在教學(xué)過程中,導(dǎo)致這些高校部分生物專業(yè)教師寧愿多上些理論課,也不肯指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐。即使在舉足輕重的畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中,選擇畢業(yè)論文的多,采用畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)方式的則寥寥無幾,極少數(shù)高校新增生物工程專業(yè)甚至清一色的采取畢業(yè)論文形式。這些現(xiàn)象嚴(yán)重制約了生物工程專業(yè)學(xué)生工程技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有悖于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。目前,特別是新增生物工程專業(yè)教師隊(duì)伍仍然存在結(jié)構(gòu)不合理、缺乏具有“雙師型”教師、師資專業(yè)背景比例失衡、專業(yè)教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷等問題。(五)工程師培養(yǎng)體系方面近年來,教育部聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)(學(xué))會,共同實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡稱“卓越計(jì)劃”),該計(jì)劃就是要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù),促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措?!白吭接?jì)劃”具有三個特點(diǎn):一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)審核,教育部最終批準(zhǔn)61所高校成為首批批準(zhǔn)的“卓越計(jì)劃”實(shí)施高校,一批涉及工程與工藝的工科專業(yè)成為試點(diǎn)專業(yè)。相比而言,屬于朝陽產(chǎn)業(yè)的生物行業(yè)尚在培育、壯大過程中,雖然許多從事生物工程教育的人士已經(jīng)意識到“卓越計(jì)劃”對生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性,但是部分相關(guān)企業(yè)并未深度參與到一些高校生物專業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)過程中,產(chǎn)學(xué)研合作教育的空間依然廣闊,職業(yè)資格制度有待進(jìn)一步完善,工程師培養(yǎng)體系尚不夠健全。為了適應(yīng)國家工程教育發(fā)展新趨勢,必須進(jìn)一步加強(qiáng)生物工程專業(yè)工程教育與其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的合作,使得人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新這兩條驅(qū)動生物行業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)高速發(fā)展的主要鏈條靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、生物工程專業(yè)教學(xué)體系改革措施及途徑
(一)規(guī)范專業(yè)教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),明確工科辦學(xué)思路我國生物工程專業(yè)正式設(shè)立時,對本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)作了明確規(guī)定:通過各種教育教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展,具有健全的人格、正確的世界觀、人生觀和價值觀,適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制和改革開放需要,具備良好的人文社科基礎(chǔ)知識和人文修養(yǎng),具備生物技術(shù)基本知識、掌握現(xiàn)代生物工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化科學(xué)原理、工藝過程和工程設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論、基本技能,能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、產(chǎn)品技術(shù)研究開發(fā)、質(zhì)量檢測和企業(yè)管理的適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要應(yīng)用型高級技術(shù)人才。在構(gòu)筑生物工程人才培養(yǎng)體系時,要重視生物基礎(chǔ)、化學(xué)、生物化學(xué)工程等基本知識單元的設(shè)計(jì),以此組成專業(yè)核心知識體系,體現(xiàn)專業(yè)的本質(zhì)、交叉與融合。高校專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的制訂要兼顧個性差異,留有足夠的個性化發(fā)展的空間。具體專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程按各校的特色和條件設(shè)定,特別是選修課程更要體現(xiàn)不同學(xué)校的基礎(chǔ)和專業(yè)定位,如生物制藥、環(huán)境生物工程、發(fā)酵工藝、能源生物工程、生物材料等,以適應(yīng)不同學(xué)校的學(xué)生來源、教育資源的差異以及培養(yǎng)目標(biāo)的行業(yè)方向和特色。
(二)強(qiáng)化實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué),確保工程技術(shù)教學(xué)質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,逐步減少認(rèn)識性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例以及研究性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,科學(xué)地綜合實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法,積極引用生物技術(shù)與工程領(lǐng)域的科研新成果和社會應(yīng)用新項(xiàng)目,引入國內(nèi)外方法成熟、適合本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)當(dāng)有體現(xiàn)工程技術(shù)訓(xùn)練的內(nèi)容,不應(yīng)僅限于生物工藝技能,而應(yīng)有所拓展。為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)逐步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備投入和加快實(shí)驗(yàn)室建設(shè),擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室開放力度,提高實(shí)驗(yàn)室綜合利用率;利用省級科技創(chuàng)新平臺和省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺,搭建具有生物工程技術(shù)環(huán)境的實(shí)踐教學(xué)平臺;引進(jìn)企業(yè)的資源和設(shè)備,與企業(yè)合作共建實(shí)驗(yàn)室,模擬現(xiàn)場工程環(huán)境。在工程實(shí)踐教學(xué)方面,分層次構(gòu)建完整的“生物工程專業(yè)工程實(shí)踐與工程應(yīng)用教學(xué)體系”。通過課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用工程能力與初步設(shè)計(jì)能力,利用生物工程仿真技術(shù)、校內(nèi)外工程實(shí)踐等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐與工程應(yīng)用能力。為保證工程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)著重加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),為順利完成工程實(shí)踐教學(xué)提供必備的條件和環(huán)境。通過與企業(yè)聯(lián)合投資生物產(chǎn)品中試生產(chǎn)設(shè)備、購置生物工程仿真裝置等方式構(gòu)建校內(nèi)工程訓(xùn)練中心。工程訓(xùn)練中心是擁有或模擬一個真實(shí)的生產(chǎn)系統(tǒng),完成一個具體的生產(chǎn)過程,可以實(shí)現(xiàn)或模擬真實(shí)的產(chǎn)品生產(chǎn),給學(xué)生提供一個系統(tǒng)而真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境,學(xué)生可以按教學(xué)要求逐個環(huán)節(jié)進(jìn)行安裝、調(diào)試、運(yùn)行和生產(chǎn),這個訓(xùn)練過程在企業(yè)的實(shí)習(xí)過程是根本無法做到的。生物產(chǎn)業(yè)屬于朝陽行業(yè),新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),通過引導(dǎo)、扶持、政策傾斜等方式鼓勵教師和學(xué)生創(chuàng)辦生物工程企業(yè)。同時積極尋求一種校企共贏的產(chǎn)學(xué)合作模式,提高企業(yè)與高校合作的積極性,這是校企合作實(shí)踐基地能夠順利建設(shè)和良好運(yùn)行的關(guān)鍵。積極推進(jìn)工程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革,整合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使校內(nèi)實(shí)踐和企業(yè)綜合實(shí)踐相輔相成,從而確保并不斷提高生物工程專業(yè)學(xué)生的工程技術(shù)能力。
(三)改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法和方式,健全教學(xué)考核評價體系改革傳統(tǒng)的生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法,著力推動基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于產(chǎn)品的學(xué)習(xí)等多種實(shí)踐學(xué)習(xí)方法,采取產(chǎn)品帶動,設(shè)備配套,工藝優(yōu)化,動手操作與學(xué)習(xí)思考相結(jié)合,基本原理和現(xiàn)場實(shí)際相結(jié)合,現(xiàn)場教學(xué)、雙向交流式教學(xué)和研討式教學(xué)為主,緊密結(jié)合工程技術(shù)實(shí)際情況,不斷培養(yǎng)學(xué)生的動手能力并開發(fā)學(xué)生的思維,調(diào)動學(xué)生的工程技術(shù)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程往往是連續(xù)的多過程,基于工段分批輪換方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)安排是一種高效可控的途徑,化整為零,既可減少相關(guān)企業(yè)的人員增加壓力,又能提高學(xué)生的實(shí)踐效果,學(xué)生可以接觸并了解全部生產(chǎn)工藝,并能掌握整套設(shè)備的調(diào)試和操作方法,同時有利于對教學(xué)過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,分階段對學(xué)生進(jìn)行考核,并作為能否順利進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的依據(jù)。在考核環(huán)節(jié)上,改變傳統(tǒng)單一筆試考核和標(biāo)準(zhǔn)答案的評價方式,采取現(xiàn)場答辯、實(shí)踐總結(jié)、不同產(chǎn)品工程工藝設(shè)計(jì)等靈活多變的方法,并結(jié)合實(shí)習(xí)單位提供的完整的考勤考核記錄、企業(yè)指導(dǎo)工程師開出的實(shí)習(xí)個人評價等輔助考核方式,重在考核學(xué)生的工程技術(shù)知識掌握水平和應(yīng)用能力以及創(chuàng)造性思維,為實(shí)習(xí)順利開展構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的平臺與保障。
我國生物工程專業(yè)自1998年設(shè)立以來,迅速發(fā)展,而社會發(fā)展使生物工程產(chǎn)業(yè)對從業(yè)人員的實(shí)驗(yàn)技能、工程問題解決能力和經(jīng)驗(yàn)都提出更高層的要求。如何使高校人才滿足行業(yè)需求,達(dá)到供求平衡發(fā)展,建設(shè)具有特色的生物工程專業(yè),使人才培養(yǎng)落實(shí)到位,是本文重點(diǎn)探討的問題。
目前,生物工程專業(yè)因各高校設(shè)立背景不同,課程設(shè)置普遍存在上下游技術(shù)教育結(jié)合不緊密,或偏工或偏理的情況。各種教材因?qū)w系完整的要求導(dǎo)致在實(shí)踐教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容重復(fù)比例偏大,浪費(fèi)教育資源的情況;傳統(tǒng)課堂教學(xué)的模式致使生物工程的教育偏理其工科本質(zhì),實(shí)踐教學(xué)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了對工科人才培養(yǎng)的需要,針對生物工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出了以下幾條切實(shí)可行的改革方案。
一、調(diào)整課程體系,推進(jìn)課程建設(shè)改革
在課程體系上既要注重工程技術(shù)類基礎(chǔ)課、生物工程下游技術(shù)類課程的開設(shè),又要兼顧生物學(xué)類基礎(chǔ)課程、生物工程上游技術(shù)類課程的設(shè)置,保證生物工程專業(yè)課程體系的科學(xué)性和完整性,使其有別于生物科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置而充分體現(xiàn)生物工程專業(yè)的工科特點(diǎn)。除此之外,課程設(shè)置更須注重課程內(nèi)容的橫向聯(lián)系和縱向銜接,避免教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)不必要的重復(fù)和遺漏,以有限的時間傳授最大量的信息。
以我院為例,其生物工程專業(yè)是從食品科學(xué)與工程專業(yè)到發(fā)酵工程專業(yè)逐步演變而來,發(fā)展初期存在重工輕理、生物工程上下游技術(shù)脫節(jié)、實(shí)踐課時緊張等問題。2003年初修訂了專業(yè)培養(yǎng)方案,將以微生物體系為主的原專業(yè)體系,拓寬至包括酶、動物細(xì)胞和植物細(xì)胞在內(nèi)的整個生物體系,并增加理論基礎(chǔ)課程:基礎(chǔ)生物學(xué)、細(xì)胞工程、分子生物學(xué)、基因工程等,刪除了工廠供電與自動控制、工廠建筑概論。經(jīng)過近二十年的教學(xué)實(shí)踐和逐步完善,建構(gòu)了依托我校食品科學(xué)與工程、土木工程、機(jī)電一機(jī)化等學(xué)科優(yōu)勢,以工科為背景,食品學(xué)科為優(yōu)勢,微生物學(xué)為基礎(chǔ),技能培養(yǎng)為特色,厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、技能強(qiáng)的應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)方案。
近一步的設(shè)想將原教學(xué)體系中以多門工藝學(xué)課程為主、學(xué)時較多的專業(yè)必修課,調(diào)整為生物反應(yīng)工程、發(fā)酵工程和生物工業(yè)下游技術(shù)三門課程,以生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程的基本單元操作為主線,闡述生物生產(chǎn)工藝的基本理論和操作技能,為從事生物新產(chǎn)品和新工藝的研究與開發(fā)打好應(yīng)有的理論基礎(chǔ)。將生物工業(yè)分析課實(shí)驗(yàn)融合到生物工藝大實(shí)驗(yàn)中,改為設(shè)計(jì)性、綜合性大實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生主動參與性。
二、 突出學(xué)科建設(shè)核心,切實(shí)加強(qiáng)師資隊(duì)伍與教材建設(shè)
學(xué)科建設(shè)的核心是學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè),所謂學(xué)術(shù)梯隊(duì)就是由具有一定組織結(jié)構(gòu)的科研人員隊(duì)伍組成,高校中的科研人員主體就是大學(xué)教師。優(yōu)化學(xué)術(shù)隊(duì)伍的組成,提高教師學(xué)術(shù)水平,加大科研人才的培養(yǎng)和引進(jìn)力度,必將促進(jìn)學(xué)科發(fā)展,為特色專業(yè)師資隊(duì)伍的建設(shè)提供保障。
生物工程特色專業(yè)的建設(shè),需要構(gòu)建一支學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理、了解社會需求、實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的高水平師資隊(duì)伍,主要通過以下4個方面:1.引進(jìn)與培養(yǎng)雙管齊下:引進(jìn)學(xué)術(shù)帶頭人,特別是海外高水平人才,同時每年遴選在校教師進(jìn)行國內(nèi)外學(xué)術(shù)訪問與進(jìn)修;2.注重青年教師工程能力的培養(yǎng):鼓勵青年教師積極參與產(chǎn)學(xué)研合作,深入生產(chǎn)企業(yè),加強(qiáng)工程能力的實(shí)踐和訓(xùn)練,并聘請知名生物工程公司的高級技術(shù)人員作兼職教授,定期對教師開設(shè)講座,提高青年教師理論聯(lián)系實(shí)際的能力;3.豐富師資類型,通過聯(lián)合辦學(xué)等形式,外聘企業(yè)工程技術(shù)人員承擔(dān)諸如實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)工作,為學(xué)生提供更加適應(yīng)市場需求的實(shí)踐指導(dǎo)。
在教材建設(shè)方面,選用能反映學(xué)科發(fā)展動態(tài)的最新獲獎教材,以適應(yīng)專業(yè)科技發(fā)展的趨勢。在培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱的編寫中明確學(xué)科知識的綜合性與實(shí)用性,全面梳理各科知識點(diǎn)和授課內(nèi)容,減少課程重復(fù)。在實(shí)際教學(xué)中,還需根據(jù)知識點(diǎn)及時引入學(xué)科新動向,用多種教學(xué)手段啟發(fā)學(xué)生興趣和思維習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生自主探索精神。
以目前我院生物工程專業(yè)的學(xué)科建設(shè)情況為例,14名專任教師中,碩博比例達(dá)到86%,國家糧食局直接聯(lián)系專家1人,河南省普通高等學(xué)校學(xué)科帶頭人2人,河南省青年骨干教師1人,校級青年骨干教師2人,在現(xiàn)有師資基礎(chǔ)上不斷引進(jìn)新的學(xué)術(shù)帶頭人和優(yōu)秀博士,每年派1~2名教師國內(nèi)外進(jìn)修學(xué)習(xí)。高水平學(xué)術(shù)梯隊(duì)也為學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)提供了良好的條件。
在教材建設(shè)方面,編寫適合于我校生物工程專業(yè)發(fā)展的特色教材。已出版《食品微生物學(xué)》《食品發(fā)酵工業(yè)三廢處理與工程實(shí)例》,即將出版《生物工程工廠設(shè)計(jì)》。目前已有校級精品課程1門,校級優(yōu)秀課程2門,院級優(yōu)秀課程5門,課程教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高。
三、 加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)
生物工程專業(yè)性質(zhì)決定了其實(shí)習(xí)的重要性,應(yīng)非常重視實(shí)習(xí)基地的建設(shè),一方面在實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)上加大投入,積極與校外企業(yè)建立合作關(guān)系,加強(qiáng)合作,產(chǎn)教結(jié)合,為學(xué)生提供就業(yè)實(shí)訓(xùn)機(jī)會;另一方面努力加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)踐基地建設(shè),如我系生物工程實(shí)驗(yàn)室已建立一個小型啤酒發(fā)酵車間,學(xué)生可參加從原料處理、發(fā)酵、分離提取到啤酒成品制造的整個生產(chǎn)過程。還將建立一個中試發(fā)酵車間,配備30L、100L和500L發(fā)酵設(shè)備各一臺,并輔以電熱鍋爐、無油空壓機(jī)、板框過濾機(jī)、膜過濾器等下游設(shè)備,可以進(jìn)行中試規(guī)模生產(chǎn)。通過這些基地實(shí)習(xí),有力地鞏固了理論課的教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在豐富多彩的教學(xué)手段中獲得樂趣。
四、加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)戰(zhàn)性
根據(jù)工廠企業(yè)等生產(chǎn)一線問題或結(jié)合教師科研內(nèi)容設(shè)置生物工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目,增加實(shí)驗(yàn)的實(shí)戰(zhàn)性,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。并彌補(bǔ)了學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)因課題要求局限造成的工程與科研訓(xùn)練不均衡的缺陷。
課程設(shè)計(jì)在內(nèi)容上,以生物工程產(chǎn)品為紐帶,融會多門課程的知識點(diǎn),增加綜合性。比如在年產(chǎn)100噸蕃茄紅素工廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)與發(fā)酵過程中形態(tài)觀察涉及微生物學(xué);發(fā)酵過程的工藝控制涉及生物工藝學(xué),產(chǎn)物生成速率、細(xì)胞生長速率及底物的消耗速率等屬于生物反應(yīng)工程的內(nèi)容;過程中參數(shù)的檢測與控制方案涉及生物過程檢測與控制;菌種的代謝涉及生物化學(xué)及代謝控制;上罐發(fā)酵涉及生物工程設(shè)備以及微生物工程工藝原理的相關(guān)知識點(diǎn);蕃茄紅素的提取則利用了生化分離工程中的方法;在繪圖過程中又復(fù)習(xí)了AutoCAD和生物工廠設(shè)計(jì)。通過綜合性課程設(shè)計(jì)建立起了絕大多數(shù)專業(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系,完善了生物工程實(shí)驗(yàn)課程和理論課程體系的優(yōu)化整合,同時也增強(qiáng)了學(xué)生綜合解決問題的能力。
五、 畢業(yè)環(huán)節(jié)的改革
除了由在校教師擬定的科研題目外,畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題還可來源于企業(yè)要求,允許一些已找到就業(yè)單位的學(xué)生根據(jù)隸屬企業(yè)的培養(yǎng)要求安排課題。學(xué)生可以對企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)流程、產(chǎn)品質(zhì)量要求等內(nèi)容提前掌握,即為企業(yè)做了一點(diǎn)實(shí)際工作,又縮短了入職適應(yīng)期。我院2002、2008屆各有1個畢業(yè)生在鄭州良源分析儀器有限公司進(jìn)行了《檸檬酸菌渣制備殼聚糖的研究》《利用餐館廢油生物法制備生物柴油的研究》,通過畢業(yè)設(shè)計(jì)完成實(shí)習(xí)期任務(wù),畢業(yè)后直接上崗。
我院還采取了聯(lián)合培養(yǎng)的方式,如和河南蓮花味精集團(tuán)、江蘇省江陰生物酶制劑有限公司建立了長期的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,和河南省科學(xué)院生物所、永達(dá)食品集團(tuán)工程技術(shù)中心等研究院所建立了共同指導(dǎo)本科生畢業(yè)論文協(xié)作關(guān)系,并鼓勵有條件的學(xué)生自行聯(lián)系科研院所及企業(yè)開展聯(lián)合指導(dǎo)本科畢業(yè)論文工作。2003年還曾將3名學(xué)生派送到上海農(nóng)科院去做輔助科研并完成畢業(yè)論文,其中1名學(xué)生因此獲得就業(yè)。
結(jié)束語
在特色專業(yè)建設(shè)過程中,應(yīng)根據(jù)國內(nèi)外生物工程發(fā)展的趨勢,不斷改善和優(yōu)化課程體系,加大儀器設(shè)備投入和師資隊(duì)伍建設(shè),以理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重,為全國生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供高素質(zhì)的智力支持,并為全國相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)和培訓(xùn)的高水平專業(yè)平臺建設(shè)作出貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】
【基金項(xiàng)目】廣西壯族自治區(qū)教育廳,基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系創(chuàng)新研究與實(shí)踐,2015JGA230;廣西壯族自治區(qū)教育廳,地方理工院校生物工程專業(yè)特色培育及實(shí)踐,2014JGB148。
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)32-0108-02
2016年6月2日,在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會上,中國工程教育正式加入《華盛頓協(xié)議》,中國成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員。這標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量得到國際認(rèn)可,工程教育國際化邁出重要步伐。
作為新型的生物工程專業(yè)人才,必須及時了解生物工程的最新發(fā)展?fàn)顩r和研究動態(tài),需要熟練地掌握生物工程相關(guān)的專業(yè)詞匯、專業(yè)術(shù)語和專業(yè)會話,能夠熟練進(jìn)行各種英文專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀和翻譯,同時具有一定的科技英語寫作能力,能夠及時將自己的最新研究成果在國際期刊上發(fā)表,并能夠用英語與國外同行人員進(jìn)行研究探討。本文旨在探索如何在教學(xué)中構(gòu)建一個具有實(shí)用性、實(shí)踐性和可操作性的教學(xué)模式,為生物工程專業(yè)英語的教學(xué)改革提供一些思路和經(jīng)驗(yàn)。
一、生物工程專業(yè)英語課程的特點(diǎn)
生物工程專業(yè)英語屬于科技英語文體,它既有語言課的特征,又有專業(yè)課的特征,它既是基礎(chǔ)英語的延伸,又與基礎(chǔ)英語有區(qū)別。
從詞匯方面來看,生物工程專業(yè)英語和其他理工科的專業(yè)英語一樣,都包含有大量的專業(yè)詞匯、縮略詞及復(fù)合詞,而且有大量的拉丁詞匯,而這些詞匯在基礎(chǔ)英語中很少涉及得到,因而增加了記憶的難度。專業(yè)詞匯還有一個突出的特點(diǎn)就是一詞多義現(xiàn)象普遍,如果學(xué)生慣于用基礎(chǔ)英語中掌握的釋義來理解專業(yè)詞匯,往往會造成誤解。
從句式方面來看,專業(yè)英語為了完整、準(zhǔn)確地描述某種客觀現(xiàn)象廣泛使用復(fù)合長句、名詞化結(jié)構(gòu)、非謂語動詞短語及后置定語等復(fù)雜句式。而且,專業(yè)英語文獻(xiàn)常見于被動語態(tài)的使用。英漢兩種語言在語法和邏輯思維上的這種差異無疑增加了學(xué)生對文獻(xiàn)的理解難度。
二、生物工程專業(yè)英語教學(xué)的現(xiàn)狀及面臨的問題
(一)學(xué)生對專業(yè)英語學(xué)習(xí)的重要性不夠
依據(jù)教學(xué)大綱,在我校生物工程專業(yè)英語課是一門專業(yè)限修課,并沒有列入專業(yè)核心課程,因此不少學(xué)生只是沖著學(xué)分而去,沒有真正把它作為一門主干課程來學(xué)習(xí),這從出發(fā)點(diǎn)上就沒有引起足夠的重視。
大部分學(xué)生對英語的學(xué)習(xí)都被扼殺在枯燥的應(yīng)試英語教育中,特別是目前許多高校取消英語四級與學(xué)位證的掛鉤政策后,很多學(xué)生更加忽視了對英語的學(xué)習(xí)。沒有英語學(xué)習(xí)的熱情,也就大大降低了學(xué)生對專業(yè)英語的學(xué)習(xí)。
另外,學(xué)生并沒有真正意識到專業(yè)英語的學(xué)習(xí)對自己未來“職業(yè)”發(fā)展的提升作用,這也是造成學(xué)習(xí)積極性不高的原因之一。
(二)專業(yè)英語教師英語和教學(xué)水平有限,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足
目前專業(yè)英語任課教師一般由具有生物工程背景知識的專業(yè)課老師擔(dān)任。這些老師對專業(yè)知識的理解沒有問題,但由于大多數(shù)專業(yè)課老師都沒有受過正規(guī)的英語教學(xué)培訓(xùn),不熟悉語言教學(xué)的規(guī)律,難免會對專業(yè)英語的教學(xué)方法掌握得不全面。專業(yè)英語任課老師自身的英語能力是解決如何提高專業(yè)英語教學(xué)質(zhì)量的瓶頸問題之一。
(三)課程教學(xué)內(nèi)容陳舊、單調(diào),教學(xué)手段單一
目前我國生物工程專業(yè)的專業(yè)英語教材有多種,我校選取了由鄔行彥主編、化學(xué)工業(yè)出版社出版的《生物工程生物技術(shù)專業(yè)英語》。該書是由原版英文教科書、科技報(bào)告及專著所組成,它包含了生物工程專業(yè)的大部分基本專業(yè)知識,對提高學(xué)生的專業(yè)閱讀水平有很大的幫助。但由于科技發(fā)展的突飛猛進(jìn),專業(yè)知識的更新也是日新月異,如果僅僅以一本簡單的教材是難以向?qū)W生提供與時俱進(jìn)的知識儲備。此外,目前專業(yè)英語除了書面教材之外,相關(guān)的多媒體教學(xué)軟件開發(fā)投入明顯不足,有關(guān)的聽力、視頻、閱讀和寫作資料匱乏。
(四)教學(xué)目標(biāo)定位片面
目前專業(yè)英語教學(xué)中基本采用大班式教學(xué),課堂上多采用老師朗讀、講解、翻譯的這種“填鴨式”的教學(xué)模式,隨著我國對外交流的加深,國內(nèi)外合作企業(yè)越來越多,以訓(xùn)練翻譯為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法不能滿足涉外活動中英語溝通的需要。絕大部分外資或合資企業(yè)在進(jìn)行涉外技術(shù)人員招聘時將熟練掌握英語作為一項(xiàng)重要的考核指標(biāo)。因此,要想“使他們在今后的工作和社會交往中能用英語有效地進(jìn)行口頭和書面信息交流”的培養(yǎng)目標(biāo),在進(jìn)行專業(yè)英語的教學(xué)過程中應(yīng)該明確以掌握聽、說、讀和寫四項(xiàng)技能作為專業(yè)英語的教學(xué)目標(biāo)。
三、提高生物工程專業(yè)英語教學(xué)水平的幾點(diǎn)探討
(一)讓學(xué)生從思想上重視專業(yè)英語的學(xué)習(xí)
要想讓學(xué)生從思想上意識到專業(yè)英語的重要性,必須讓他們認(rèn)識到專業(yè)英語對他們?nèi)蘸舐殬I(yè)生涯的發(fā)展起著重要作用。通常在外資企業(yè)的招聘中明確要求應(yīng)聘者具有良好英語溝通能力。因此,建議在企業(yè)招聘和實(shí)習(xí)的過程中,可以安排三年級本科生進(jìn)行觀摩,讓他們意識到在將來的求職和工作中只有較好地掌握了專業(yè)英語,才能與企業(yè)外籍經(jīng)理和員工進(jìn)行順暢交流,才能在國際會議和談判中表達(dá)自己對專業(yè)前沿和最新動態(tài)的認(rèn)識,才能比同齡人更具有競爭力。
(二)提高專業(yè)英語教師綜合能力
目前大部分高等院校專業(yè)英語課是由英語水平較高,或者出國留(訪)學(xué)回來的專業(yè)課教師擔(dān)任。這些教師雖然具有扎實(shí)的專業(yè)知識理論功底,但多數(shù)英語基礎(chǔ)不夠扎實(shí),尤其口語能力普遍薄弱。缺乏對專業(yè)英語教學(xué)規(guī)律的認(rèn)識和系統(tǒng)的語言學(xué)基礎(chǔ)。要解決這個問題,學(xué)校教學(xué)管理部門可以根據(jù)自身?xiàng)l件,采取靈活多樣的形式重視并加強(qiáng)對專業(yè)英語教師的培養(yǎng)。
(三)豐富和完善教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)只局限于教材里的內(nèi)容,因?yàn)榻滩牡膬?nèi)容往往滯后于行業(yè)技術(shù)的發(fā)展,教師應(yīng)將最新的科技信息和行業(yè)動態(tài)納入到課程教學(xué)內(nèi)容中去。專業(yè)英語教師在課堂教學(xué)中可以將國際知名期刊“Science”“Nature”,專業(yè)期刊“Current Opinion in Biotechnology”、“Critical Reviews in Biotechnoly”、“Biotehnology and Bioengineering”和“Bioresource Technology”等發(fā)表的最新研究成果和技術(shù)引入到課程教學(xué)中,作為教材的補(bǔ)充內(nèi)容。不僅拓寬了學(xué)生的視野,還能追蹤學(xué)科國際前沿動向。
除了教材里的科普性文章,教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)增加對某一具體領(lǐng)域的科技文獻(xiàn)的閱讀教學(xué),對產(chǎn)品或儀器英文說明書的理解和認(rèn)識教學(xué),以及對具體實(shí)驗(yàn)操作流程的英語表述教學(xué),增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性。在教學(xué)過程中可以給學(xué)生提供Agilent、Thermo或BioRad等著名品牌的產(chǎn)品英文介紹書或儀器使用說明書,進(jìn)行講解或?qū)W生自學(xué)。在基因工程領(lǐng)域則會經(jīng)常使用到各式各樣的分子生物學(xué)試劑盒,而不同牌子廠家生產(chǎn)的試劑盒往往會有不同的實(shí)驗(yàn)操作流程。教師可以選擇一兩款國外原裝進(jìn)口試劑盒,根據(jù)產(chǎn)品的protocol給學(xué)生講解具體的英語表述。這樣,一方面不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)到專業(yè)的詞匯以及專業(yè)的句型表述,另一方面也能從中學(xué)習(xí)到具體的儀器操作方法或?qū)嶒?yàn)流程操作方法,加深了對專業(yè)知識的理解。
(四)改進(jìn)課程教學(xué)方法
1.靈活多樣的教學(xué)手段
為了能更好地達(dá)到專業(yè)英語教學(xué)目標(biāo)“讓學(xué)生切實(shí)掌握專業(yè)方面聽、說、讀、寫、譯”等,采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式 “一支粉筆,一本書,一塊黑板”的模式顯然難以達(dá)到目的。因此在進(jìn)行專業(yè)英語講授時,在安排學(xué)生進(jìn)行閱讀和翻譯技巧學(xué)習(xí)時,應(yīng)該采用多媒體教學(xué)模式,但不僅僅只限于使用PPT教學(xué)。盡量通過圖、文、聲三種表現(xiàn)形式,使學(xué)生更容易并且愉快地接受新知識。
2.互動式教學(xué)
長期以來,專業(yè)英語的教學(xué)基本沿襲傳統(tǒng)的“三單”英語教學(xué)模式,即教學(xué)行為單向性,教學(xué)形式單調(diào)性,教學(xué)內(nèi)容單一性,基本上局限于生詞學(xué)習(xí)語法難點(diǎn)解釋文句翻譯。為了提高教學(xué)效果,專業(yè)英語教師可以在課前或課后布置一些寬泛性或熱點(diǎn)性的討論話題,讓學(xué)生課下準(zhǔn)備并在下節(jié)課堂上進(jìn)行小組回答??梢宰寣W(xué)生3-4人一組,自由組合,自由選擇本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的熱門話題,通過文獻(xiàn)檢索查閱相關(guān)資料并完成PPT,最后在同學(xué)們和老師面前展示其PPT,用英語進(jìn)行講解并回答老師同學(xué)的提問。除此之外,現(xiàn)在新涌現(xiàn)的MOOC和 “雨課堂”也備受推崇,任課教師可嘗試在課堂上使用“雨課堂”等教學(xué)手段。
四、結(jié)束語
專業(yè)英語的教學(xué)是一個長期探索的過程。隨著全球一體化的進(jìn)一步深入,對學(xué)生專業(yè)英語的水平要求越來越高,這需要任課教師努力提高自身素質(zhì),積極研究和探索教學(xué)方法,不斷提高教學(xué)水平,使教與學(xué)的過程更符合語言學(xué)習(xí)的規(guī)律,以滿足社會發(fā)展對生物工程專業(yè)人才的需求。
參考文獻(xiàn):
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一、工廠實(shí)習(xí)
1.實(shí)習(xí)基地選擇原則。工廠實(shí)習(xí)要求學(xué)生進(jìn)入生產(chǎn)企業(yè),參與生產(chǎn)實(shí)踐,如何挑選實(shí)習(xí)基地,搭建穩(wěn)定的實(shí)習(xí)平臺,是保證實(shí)習(xí)順利完成的重要因素。中山大學(xué)制定了《中山大學(xué)本科實(shí)習(xí)教學(xué)基地建設(shè)管理辦法》,對實(shí)習(xí)基地的建設(shè)和管理進(jìn)行了規(guī)范和加強(qiáng)。實(shí)習(xí)基地應(yīng)具有一定規(guī)模、期限與穩(wěn)定性,配備有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)人員,提供合適的實(shí)習(xí)崗位、必要的實(shí)習(xí)條件和安全健康的實(shí)習(xí)環(huán)境,能滿足學(xué)校相關(guān)專業(yè)開展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、社會實(shí)踐等人才培養(yǎng)活動的需求?;卦O(shè)立的原則包括:(1)專業(yè)性原則。(2)普惠性原則。(3)可持續(xù)性原則。(4)共享性原則。(5)規(guī)范性原則。實(shí)習(xí)基地必須與學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)密切相關(guān),具有良好的實(shí)踐教學(xué)條件,具備產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人的良好發(fā)展基礎(chǔ)。居于以上考慮,我們的學(xué)生工廠實(shí)習(xí)企業(yè)定為廣東溫氏食品集團(tuán)、肇慶星湖生物科技有限公司、永順生物制藥股份有限公司、廣州齊志生物工程設(shè)備有限公司等。建設(shè)具有競爭特色的實(shí)踐教學(xué)基地,滿足學(xué)生的實(shí)習(xí)的目的。2.實(shí)習(xí)內(nèi)容。我們將生產(chǎn)實(shí)踐分為認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)層次。認(rèn)知實(shí)習(xí)主要目的是使學(xué)生了解現(xiàn)代生物工程產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢;了解生物發(fā)酵工程生產(chǎn)、生物產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用;了解現(xiàn)代生物制品的裝置及生產(chǎn)方案。生產(chǎn)實(shí)習(xí)重點(diǎn)在于使學(xué)生了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程和企業(yè)管理制度;體驗(yàn)現(xiàn)代生物制品的研發(fā);感受生產(chǎn)與銷售的真實(shí)氛圍;安排學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)第一線工作和學(xué)習(xí),提高學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力,接受企業(yè)的日常管理。認(rèn)知實(shí)習(xí)我們可以通過安排講座,邀請實(shí)習(xí)單位高層領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)專家做專題報(bào)告,介紹前沿科技動態(tài)和行業(yè)發(fā)展趨勢以及產(chǎn)品的研發(fā)流程,參觀公司展廳、研發(fā)部、生產(chǎn)部與銷售部門等方式進(jìn)行。如在肇慶星湖生物科技有限公司實(shí)習(xí),參觀科技展廳、核苷酸生產(chǎn)車間、生化廠等,參觀過程中由專人協(xié)助帶隊(duì)教師進(jìn)行講解,了解基于藥品規(guī)范的工廠內(nèi)部的管理方法,參觀過程中學(xué)生與技術(shù)人員密切互動。生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要是在公司研發(fā)部和生產(chǎn)部門車間進(jìn)行實(shí)際操作,如分別在菌種室、發(fā)酵創(chuàng)新平臺、質(zhì)量檢測中心(QC)進(jìn)行實(shí)際操作和學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)菌種的保存和放大、培養(yǎng)基的配比、產(chǎn)品的純化及質(zhì)量控制等整套工藝流程;掌握發(fā)酵罐的使用、拆、洗、裝、驗(yàn)漏、消濾芯、空消和實(shí)消等完整的處理過程;學(xué)習(xí)氣相色譜和高效液相色譜的操作。在永順生物制藥股份有限公司和廣州齊志生物工程設(shè)備有限公司還學(xué)習(xí)了疫苗制備菌株與毒株的保存與復(fù)蘇程序;動物疫苗制品的完整生產(chǎn)流程;生物反應(yīng)器生產(chǎn)細(xì)菌苗流程;傳統(tǒng)轉(zhuǎn)瓶與生物反應(yīng)器生產(chǎn)病毒苗流程等。
二、校內(nèi)實(shí)習(xí)
校外工廠實(shí)習(xí)雖然可以接觸生產(chǎn)第一線,但都是由工廠安排實(shí)習(xí)內(nèi)容,一些關(guān)鍵性的工藝不能涉及,不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng),也不能開展針對性實(shí)習(xí)內(nèi)容。為彌補(bǔ)校外實(shí)習(xí)的不足,在學(xué)校項(xiàng)目基金“生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室與實(shí)習(xí)基地建設(shè)”的資助下,新購置了常壓室溫等離子體誘變育種儀、四聯(lián)發(fā)酵罐、高通量生物反應(yīng)搖床、噴霧冷凍干燥機(jī)、碟式離心機(jī)、陶瓷膜微濾器等生物工程上下游設(shè)備,單獨(dú)組成一個獨(dú)立的發(fā)酵中試基地,供學(xué)生使用。以教師科研項(xiàng)目“利用肝素提取廢水生產(chǎn)蛋白酶再用于提取肝素”作為學(xué)生的實(shí)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生充分利用已有研究成果進(jìn)行了發(fā)酵優(yōu)化、酶蛋白提取、酶蛋白產(chǎn)品包裝等工序操作??梢宰寣W(xué)生接觸到新型工藝設(shè)備,為以后的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下基礎(chǔ)。
三、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)投入
除了校內(nèi)儀器設(shè)備的資金投入外,學(xué)校提供學(xué)生一定的后勤保障。不管是校內(nèi)還是校外實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)過程中都存在一定的不確定性和安全隱患。目前學(xué)生的基礎(chǔ)醫(yī)療保險,沒有覆蓋實(shí)習(xí)中可能存在的人身安全方面。中山大學(xué)歷來高度重視實(shí)習(xí)生實(shí)習(xí)期間的人身安全問題。交通工具均為有資質(zhì)的運(yùn)輸公司提供,同時為所有的實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)期間均提供人身意外保險,為學(xué)生、指導(dǎo)教師、實(shí)習(xí)單位、學(xué)校本身等相關(guān)方分擔(dān)了風(fēng)險,解除了各方對于實(shí)習(xí)安全方面的顧慮,方便學(xué)生順利完成實(shí)習(xí)工作。此外,學(xué)校提供校外實(shí)習(xí)生餐費(fèi)40元/人(一天),減輕畢業(yè)實(shí)習(xí)生的實(shí)習(xí)成本,有利于他們安心實(shí)習(xí)。
四、實(shí)習(xí)評價制度和成績評定方式